基于數字圖像處理的圖像分析的研究

嚴震

摘 要：圖像是能在人類的中產生視覺圖案的客觀對象，圖像包括：自然景物，相機拍攝到的圖片，用數學方式描述的圖形圖像等，自然界中的圖像都是模擬圖像，在計算機使用之前，電視，電影，照相機都是使用模擬信號進行信號之間的傳輸。然而在計算機普遍使用之后，圖像要在計算機中顯示出來，必須使用數字信號，所以就產生了數字圖像。因此用數字圖像信息進行圖像分析，能夠更為方便的將圖像信息呈現在人類視覺中，使圖像分析變得簡單化。

關鍵詞：模擬圖像；數字圖像；信號傳輸

數字圖像的原理：

將一副數字圖像看作為一個二維圖像函數a（x，y），其中x為空間中的橫坐標，y為空間中的縱坐標，然而在x-y圖像平面中的任意一對空間中的坐標（x，y）上的幅值t稱為空間中該點圖像像素的灰度。如果，t，x，y，為非負數，此圖像為數字圖像，一個大小為K*L的數字圖像是由空間中K行L列的元素組成的，每個元素都有特定的元素和幅值，產生了圖像所在行列的位置上的物理信息。

數字圖像的顯示：目前所有的顯示器都是由許多點構成的，顯示圖像時這些點所對應的圖像的像素，當一副數字被放大后就能夠明顯的看出圖像是由許多方格像素構成的。數字圖像分為二值圖像（只有黑白兩種顏色），灰度圖像（在二值圖像黑白間介入許多顏色深度），RGB圖像（由紅，綠，藍3種顏色混合組成的），索引圖像（RGB圖像的壓縮圖像）。

圖像分析：就是對圖像信息進行加工去滿足人類眼睛或者應用需求的行為，利用計算機或者其他數字硬件，對從圖像信息轉換而得到的電信號進行一些數學計算，提高圖像的實用性，它包括：圖像的點運算，圖像的幾何處理，圖像的增強技術，圖像的復原技術，圖像的形態學變換，圖像的編碼，圖像的重建等等。

下面就已加載的位圖進行圖像應用分析舉例：

（1） 使用圖像的點運算中的灰度均衡方式進行圖像處理，目的是通過點運算使輸入圖像轉換為在每一灰度級上都有相同的圖像像素點數的輸出圖像這對于圖像分析將圖像轉化為一致的格式是十分有益的。如圖1-1所示為輸入圖像，圖1-2所示為輸出圖像。

由圖1-2可看出，可見經過灰度均衡后，圖像的對比度大大提高，轉換后圖像的灰度分布也趨于均勻，使人們能夠更加清晰地搜索出圖像的信息。

（2） 使用圖像的幾何變換進行圖像的轉置，圖像轉置是將像素的x坐標和y坐標進行互換，本操作將改變圖像的大小，圖像的寬度和高度進行變換。

總結：圖像分析處理在我們生活中無處不在，目前圖像分析越來越廣泛，已經涉及到社會中的各個領域，在國民經濟中的作用越來越明顯。

參考文獻：

[1]何斌，馬天宇，王運堅，Visual C++數字圖像處理[D] 2002：176-181；

[2]張運楚，王洪明。基于存在概率圖的圓檢測方法。計算機工程與運用，2006，29：49-51