基于图像处理技术的艺术设计系统设计与实现

基于图像处理技术的艺术设计系统设计与实现

作者：马良华

来源：《现代电子技术》2018年第09期

摘要：为了提高艺术设计的人工智能性和面向对象性，提出基于图像处理技术的艺术设计系统设计方法。对艺术设计的图像采用色差补偿方法进行图像亮度均衡修复处理，结合像素点量化跟踪方法进行图像融合，采用小波降噪技术实现图像降噪处理，由此完成艺术设计中的图像处理。在MapInfo软件开发平台中进行艺术设计系统设计，采用Creator开发艺术设计系统的主界面，在Face Tools中选择艺术设计的图像处理类型函数，通过Map Texture Tools选择贴图方法，在程序加载模块实现图像处理算法加载，最后在嵌入式Linux的体系结构中完成艺术设计系统的软件集成开发设计。系统测试结果表明，该系统能有效实现艺术中的图像输出，提高艺术设计图像的输出质量，图像的输出信噪比较高，系统的人机交互性能较好。

关键词：图像处理; 艺术设计; 系统设计; MapInfo; Creator; Face Tools

中图分类号： TN911.73⁃34; TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2018）

09⁃0072⁃05

Abstract： In order to improve the artificial intelligence and object⁃oriented characteristic of the art design， a design method of art design system based on image processing technology is put forward. The color aberration compensation method is used to conduct the image brightness balance repair for the image of art design. The pixel quantization tracking method is combined for image fusion. The wavelet denoising technique is used to realize the image denoising， and accomplish the image processing in art design. The art design system was designed in the MapInfo software development platform. The Creator development technique is adopted to design the main interface of the system. The image processing type function of art design is selected in Face Tools. The chartlet method is selected by means of Map Texture Tools. The image processing algorithm is loaded in program loading module. The software integrated development design of art design system is accomplished in the architecture of embedded Linux. The results of system test show that the system can realize the image output in art effectively， improve the output quality of the art design image，has perfect human⁃computer interaction performance， and the output SNR of the image is high.

Keywords： image processing; art design; system design; MapInfo; Creator; Face Tools

0 引言

艺术设计是城市规划、设计美学以及环境生态学、人体行为学的综合表达。以环境艺术设计为例，环境艺术设计同时也是对建筑室内外的空间环境的综合利用，它通过艺术设计的方式

以满足人们的功能使用及视觉审美需求[1]。随着计算机图像处理技术的发展，将图形与图像处理技术应用在艺术设计中，能提高艺术设计的人工智能性和实时处理能力。研究基于图像处理技术的艺术设计系统具有广阔的应用前景[2]。

艺术设计中的图像处理技术主要有图像降噪和图像融合滤波技术。通过小波降噪、中值滤波降噪等进行图像提纯处理[3]，能提高艺术设计中的图像信息表达能力，结合图像融合方法实现艺术设计中图像信息跟踪识别能力，采用自适应角点检测和校正方法进行艺术设计中的关键特征点检测分析，能提高艺术设计中的特征信息表达能力[4]。在艺术设计系统设计中，当前方法主要有基于Hadoop云平台的艺术设计系统设计方法、基于ARM内核的嵌入式艺术设计系统和基于软件服务（Software⁃as⁃a⁃Service，SaaS）层的艺术设计方法，根据上述设计原理，相关文献进行了基于图像处理的艺术设计系统设计研究，在提高艺术设计表达能力方面具有一定的实用价值。其中，文献[5]提出一种基于图像块匹配修复的艺术设计方案，结合关联维搜索方法进行图像关联特征点匹配，提高艺术设计中关键信息点的视觉表现能力，并在嵌入式Linux中进行艺术设计系统的软件开发，但该系统和相应的图像处理算法存在计算开销过大的问题，系统的实时跟踪和图像实时处理能力不好;文献[6]提出基于Criminisi算法的图像修复方法进行艺术设计中的图像处理，采用优先次序排列方法进行艺术设计中的三维图形特征重构，并以DSP为核心处理芯片进行艺术设计系统的硬件开发和控制器设计，该系统没有进行图像的降噪处理，导致输出图像的质量较差，艺术设计的效果不好。

针对上述问题，本文提出一种改进的基于图像处理技术的艺术设计系统设计方法。首先对艺术设计的图像采用色差补偿方法进行图像亮度均衡修复处理，结合像素点量化跟踪方法进行图像融合，采用小波降噪技术实现图像降噪处理。然后在MapInfo软件开发平台中进行艺术设计系统设计，在程序加载模块实现图像处理算法加载。最后在嵌入式Linux的体系结构中完成艺术设计系统的软件集成开发设计，实现艺术设计系统的开发设计和仿真分析，得出有效性结论。

1 图像处理算法设计

1.1 图像亮度均衡修复处理

采用图像处理技术进行艺术设计系统改进设计，需要先进行图像处理算法设计。图像处理主要包括图像降噪处理、图像融合处理和图像边缘轮廓特征提取处理[7]。采用网格化矩阵分块方法进行艺术设计图像的网格分块，分块方法主要采用矩形分块和套索分块方法，按艺术设计的待分块图像根据仿射不变矩将块划分为若干子块，图像子块的个数一样为

[M16+1*N16+1]，艺术设计中图像矩形分块示意图如图1所示。