計算機圖形圖像處理的關鍵技術研究

袁 霞

（廣安職業技術學院，廣安 638000）

計算機圖形圖像處理內容多樣，涉及圖形交互技術、自然仿真、虛擬現實等方面，其主要目的是借助計算機輔助功能還原真實感圖形圖像。實踐中需根據處理內容，利用光照模型設立描述場景，計算出光源與紋理等光照效果。計算機圖形處理、圖像處理間，存在一定區別與聯系，造就了其不同的使用用途。在其基礎上，借助數字化技術、CAD/CAM技術還原圖形圖像，為各領域提供發展便利的同時，推動計算機技術與時俱進發展。

1 計算機圖形圖像的區別與聯系

計算機圖形學，制作的內容廣泛，涉及圖形硬件、事物造型等方面，利用計算輔助功能完成真實感圖形。真實感圖形，是指最終顯示的數字性結果，計算機圖形、圖像修改間，存在某種必然聯系，具有一定的依賴性、公共性，在實踐中，兩種技術結合，可使圖片視覺效果、質量更加清晰。圖形處理、圖像處理間的區別，主要體現在數據來源、處理方法、用途，以及理論基礎四方面，圖像處理、圖形處理的數據來源，分別來源于客觀世界、主觀世界。圖像處理方法涉及幾何修正、圖像增強、圖像變換等；圖形處理方法為幾何變換、隱藏面消除、曲線擬合，以及曲面擬合等。圖像處理建立在概率、統計與數字信號處理等理論基礎上，圖形處理建立在放射變換、計算幾何、透視變換等理論基礎上。圖形處理用于計算機藝術與動畫處理等用途方面；圖像處理用于遙感、醫學、工業等領域[1]。

2 處理關鍵技術

計算機圖形、圖像處理技術，借助了概念、幾何方式，利用計算機軟件，按照操作步驟，由圖形編制的二維、三維技術實現；實踐中涉及圖形到數字化轉換、相關圖形復原、幾何移植、實物模型設立、線條色彩調度、曲線與曲面運用、色彩變換等方面內容。涉及到關鍵技術如下所示。

2.1 數字化技術

圖形圖像的處理前，需對圖形、圖像進行數字化技術處理，如立體學或形態數學等數字化技術，轉變為計算機識別格式。如圖像處理中，首先應采樣，然后將二維空間圖像，在水平、垂直方向網狀分割，最后對獲取的數據點進行量化、編碼壓縮，實現計算機圖像的儲存。編碼壓縮方式多樣，如變換編碼、預測編碼等常用存儲方式。

2.2 CAD/CAM技術

CAD軟件被廣泛用于工程產品設計，可幫助設計者完成信息計算、儲存，以及圖像繪制等工作。處理過程中，需區別對待不同方案，做出針對性的分析與計算，最后擇優方案。CAD技術能夠檢索與處理各種圖形、文字、數據等信息，具有平移、放大、縮小圖形圖像的功能，可完成旋轉燈編輯工作。憑借自身獨特優勢，被廣泛應用于建筑設計、機器人、軟件開發、電子電氣等各個領域。CAD技術涉及曲面與實體造型技術、圖形交換技術，以及交互技術等。圖形變換技術可連接用戶坐標系、圖形輸出設備，完成圖形圖像的縮放、旋轉、透視與平移等工作，利用矩陣運算，可實現圖形變換。交互技術能夠滿足設計者對人機信息交換的需要，繼而完成數據修訂、模擬打樣等前期工作，以及設計方案修改工作，提高設計效率，確保設計精度。實體造型技術是指基于計算機動畫、視覺、虛擬現實的3D實體模型技術。CAD技術為各領域提供便利的同時，也強化了計算機應用成效[2]。

CAM軟件，廣泛應用于加工工藝規劃、數控機床編程等領域，是利用計算機實現對生產管理操作、控制的過程，也是指計算機輔助制造程序。利用刀具運動，以及幾何定義語言等，可實現對圖像處理，以及程序編寫的批量處理。計算機圖形學的引入，使圖形化界面越發趨于完善，同時軟件實用性逐步增強。與此同時，設備運行的質量、效率逐步提升，企業成本顯著降低。

2.3 處理技術應用

2.3.1 工業領域

基于計算機技術的自動化，作為工業發展核心，應用計算機圖形圖像處理技術也是必然的。如工作生產中應用的零件自動識別檢測系統，提高工作效率的同時，節省了生產時間與成本。

2.3.2 農業領域

在農產品加工、采摘環節，應用計算機圖形圖像處理技術，可實現機械操作自動化，減輕人力、物力壓力的同時，提高了農產品加工與采摘等工作的效率與質量，促使我國農業現代化進一步發展。

2.3.3 交通領域

基于計算機圖形圖像處理技術的攝像監控系統，能夠幫助交警全面考察交通情況，監督交通環境、違反交通規則的駕駛行為，促使城市交通安全有序進行。

2.3.4 紡織領域

計算機圖形圖像處理技術能夠檢查紡織材料、評價紡織品，檢查嚴格程度、公平性等方面的優勢，也是傳統人工檢查方式所不能比擬的，有效帶動了紡織業的發展[3]。

3 結束語

計算機圖形、圖像處理技術的應用，提高了人們創作水平，以及生產自動化水平。為提高其實踐應用成效，還需對計算機圖形與圖像處理內容、計算機圖形圖像處理的關鍵技術、計算機圖形處理與圖像處理的區別和聯系等方面加強了解與把控，積極拓展計算機圖形圖像處理技術的應用領域，提高其應用普及性，繼而逐步縮小與國外發達國家間的技術差距。