基于圖像色值轉換的算法

張祖蓮，王命全，李景林

(新疆氣象局 新疆興農網信息中心，新疆 烏魯木齊 830002)

隨著現代網絡的飛速發展，數字圖像顯示越來越重要,對圖像的研究、分析越來越多。對圖像的分析處理需要涉及圖像的色值，例如對圖像的模糊處理、模式識別等都可以通過判斷色值范圍等方法來進行圖像識別。對圖像精細化調整，需要把圖像轉化成具體色值，對單個圖像像素色值進行調整。對圖像進行精確處理、判斷，對圖像的各種處理就相當方便。 同時在目前網絡攻擊現象[1-2]頻繁的情況下，把圖像轉化成具體色值提高了圖像傳輸的安全。

1 相關研究

大部分對圖像的研究都需要對圖像像素的色值進行研究。例如：參考文獻[3]中提出一種新的基于混沌序列和位交換的圖像置亂算法,該算法根據各像素點的位置，可有效地實現圖像置亂；參考文獻[4]利用Logistic映射產生的不同的混沌序列生成置亂矩陣分別對圖像的三基色RGB進行擾動，然后再由三維Loren混沌系統生成的混沌密鑰流改變圖像像素點數值，以達到加密的目的；參考文獻[5]提出中值濾波器，中值濾波器是一種有效的非線性椒鹽噪聲濾波算法[6],它是把鄰域中的像素值進行排序，然后選擇該組數據的中間值作為輸出的像素值。

通過上面的研究發現，將數字圖像轉化成色值矩陣是對圖像研究的首要，也是關鍵的一步。本文算法主要實現如何將數字圖像轉化成色值矩陣。

2 本文算法

對于每一個圖像，像素點代表一個色值，一個普通的圖像包含很多像素點，一張圖像可以轉成一個全由色值組成的矩陣。目前計算機每秒的運轉速度，對處理一般圖像矩陣還是相當快的。每一個像素點的范圍用十進制表示是：00000000～99999999;用十六進制表示是：000000～ffffff。

將圖像轉化成相關色值的具體算法如下：

(1)轉化成十進制算法的相關核心代碼(2)轉化成十六進制色值相關核心代碼private string changePic16(string picPath)

(3)將色值還原圖像相關核心代碼

3 算法驗證

取一個像素為20×20的圖片，分別用前面3種算法進行測試，結果如圖1所示。

圖1 三種算法測試結果

從圖1可以看出算法是有效的，針對圖片的每一個像素點，精確度高；算法可以很方便地將圖片轉化成色值矩陣，也能方便地將圖像還原。

實驗證明本文算法有效，可以很好地將圖像轉化成色值矩陣，對圖像的處理可以精確到對圖像的每一個像素的處理。該算法為圖像的各種分析、識別加密算法提供了幫助、參考。

[1]張祖蓮,王命全,李景林.一種自定義動態密鑰預防DDoS攻擊的算法[J].微型機與應用，2013，32(20)：77-79.

[2]王命全，張祖蓮，李景林.防Web攻擊的登錄窗口程序設計[J]. 微型機與應用，2014，33（5）：5-7.

[3]袁玲，康寶生.基于Logistic混沌序列和位交換的圖像置亂算法[J]. 計算機應用，2009，29（10）：2681-2683.

[4]盧輝斌，劉海鶯.基于耦合混沌的彩色圖像加密算法[J].計算機應用，2010，30（7）：1812-1814.

[5]PITAS I，VENETSANOPOUTOS A N.Order statistics in digital image processing[J].Proceedings of the IEEE，1992，80（12）：1893-1921.

[6]劉榴娣，劉明奇，黨長民.實用數字圖像處理[M].北京：北京理工大學出版社，1998.