计算机图形处理相关热点问题文献综述(河北工业大学)
图像处理文献综述
文献综述1.1理论背景数字图像中的边缘检测是图像分割、目标区域的识别、区域形状提取等图像分析领域的重要基础,图像处理和分析的第一步往往就是边缘检测。
物体的边缘是以图像的局部特征不连续的形式出现的,也就是指图像局部亮度变化最显著的部分,例如灰度值的突变、颜色的突变、纹理结构的突变等,同时物体的边缘也是不同区域的分界处。
图像边缘有方向和幅度两个特性,通常沿边缘的走向灰度变化平缓,垂直于边缘走向的像素灰度变化剧烈。
根据灰度变化的特点,图像边缘可分为阶跃型、房顶型和凸缘型。
1.2、图像边缘检测技术研究的目的和意义数字图像边缘检测是伴随着计算机发展起来的一门新兴学科,随着计算机硬件、软件的高度发展,数字图像边缘检测也在生活中的各个领域得到了广泛的应用。
边缘检测技术是图像边缘检测和计算机视觉等领域最基本的技术,如何快速、精确的提取图像边缘信息一直是国内外研究的热点,然而边缘检测也是图像处理中的一个难题。
首先要研究图像边缘检测,就要先研究图像去噪和图像锐化。
前者是为了得到飞更真实的图像,排除外界的干扰,后者则是为我们的边缘检测提供图像特征更加明显的图片,即加大图像特征。
两者虽然在图像边缘检测中都有重要地位,但本次研究主要是针对图像边缘检测的研究,我们最终所要达到的目的是为了处理速度更快,图像特征识别更准确。
早期的经典算法有边缘算子法、曲面拟合法、模版匹配法、门限化法等。
早在1959年Julez就曾提及边缘检测技术,Roberts则于1965年开始了最早期的系统研究,从此有关边缘检测的理论方法不断涌现并推陈出新。
边缘检测最开始都是使用一些经验性的方法,如利用梯度等微分算子或特征模板对图像进行卷积运算,然而由于这些方法普遍存在一些明显的缺陷,导致其检测结果并不尽如人意。
20世纪80年代,Marr和Canny相继提出了一些更为系统的理论和方法,逐渐使人们认识到边缘检测的重要研究意义。
随着研究的深入,人们开始注意到边缘具有多分辨性,即在不同的分辨率下需要提取的信息也是不同的。
图像处理文献综述
文献综述近年来,随着计算机视觉技术的日益发展,图像处理作为该领域的关键方向受到越来越多研究人员的关注与思考。
在现在的日常生活中,由于通信设备低廉的价格和便捷的操作,人们越来越喜欢用图像和视频来进行交流和分享,消费性的电子产品在消费者中已经非常普遍,例如移动手机和数码相机等等。
在这个纷繁多变的世界,每天都有数以万计的图像产生,同时信息冗余问题也随之而来。
尽管在一定的程度上,内存技术的增加和网络带宽的提高解决了图像的压缩和传输问题,但是智能的图像检索和有效的数据存储,以及图像内容的提取依然没有能很好的解决。
视觉注意机制可以被看做是人类对视觉信息的一个筛选过程,也就是说只有一小部分重要的信息能够被大脑进行处理。
人类在观察一个场景时,他们往往会将他们的注意力集中在他们感兴趣的区域,例如拥有鲜艳的颜色,光滑的亮度,特殊的形状以及有趣的方位的区域。
传统的图像处理方法是将整幅图像统一的处理,均匀的分配计算机资源;然而许多的视觉任务仅仅只关系图像中的一个或几个区域,统一的处理整幅图像很明显会浪费过多的计算机资源,减少处理的效率 [1,2]。
因此,在计算机视觉领域,建立具有人类视觉系统独特数据筛选能力的数学模型显得至关重要。
受高效的视觉信息处理机制的启发,计算机视觉领域的显著性检测应运而生。
图像显著性检测是通过建立一定的数学模型,让计算机来模拟人类的视觉系统,使得计算机能够准确高效的定位到感兴趣的区域。
一般来说,一个信号的显著性可以表示为其和周围环境的差异性。
正是因为这个信号和周围的其他信号的迥异性,使得视觉系统不需要对环境中的所有感兴趣的区域进行逐个的扫描,显著的目标会自动从环境中凸显出来。
另外,一些心理学研究表明人类的视觉机制不仅仅是由低级的视觉信号来驱动的,基于记忆、经验等的先验知识同样能够决定场景中的不同信号的显著性,而这些先验知识往往是和一些高层次的事件以及视觉任务联系在一起的。
基于当前场景的视觉显著性机制是低级的,慢速的。
计算机图形学文献综述 5700字
三一文库()〔计算机图形学文献综述 5700字〕计算机图形文献综述摘要随着计算机图形学及其相关技术的飞速发展,我们跨入了一个三维时代,各种扣人心弦的三维游戏,震撼人心的虚拟场景不断冲击这人们的感官和体验。
计算机图形学已经成为计算机科学最为活跃的领域之一,在世界范围内得到了普遍的重视。
计算机图形学作为一门建立在计算机科学、数学、物理、心理学以及艺术等学科基础上的综合学科,主要是20世纪60年代以后发展起来的。
计算机图形学是利用计算机技术创建和处理图像的理论、方法和技术。
对任何领域进行分类都不容易,但是多数从事图形学研究的专业人士会认同一下几大方向,并认为它们属于计算机图形学的范畴:建模:对形状和外观性质进行数学定义,并且能够储存在计算机中。
绘制:该术语来自艺术领域,根据三维计算机模型生成带阴影的图像。
动画:利用图像序列,产生物体运动的视觉效果的一种技术。
人机交互:在输入设备(如鼠标、写字板等)、应用程序和以图形或者其他感官方式方向用户发送的反馈之间的接口。
虚拟现实:试图让用户置身于三维虚拟世界。
可视化:试图通过视觉显示让用户看得更明白。
图像处理:对二维图像进行处理,图像学和视觉领域都要用到。
三维扫描:利用测距技术建立三维测量模型。
几乎各行各业都多少要用到计算机图像学,但主要涉及以下行业:视频游戏、动画片、电影特效、CAD/CAM、仿真、医学成像、信息可视化。
计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的,作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。
一方面,作为一个学科,计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步,成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。
另一方面,计算机图形学的硬件和软件本身已发展成为一个巨大的产业。
一、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)这是一个最广泛,最活跃的应用领域。
计算机辅助设计(Compur Aidd Dsig,CAD)是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析,以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。
河北工业大学计算机图形信息处理试题及复习题2013答案
计算机图形信息处理复习题一、简述题1.什么是计算机图形学?试述计算机图形学研究的基本内容及主要应用领域。
计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形,并在专用显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。
计算机图形学是计算机科学中一个比较年轻的分支学科,它的核心技术是如何建立所处理对象的模型并生成该对象的图形。
其主要的研究内容大体上可以概括为如下几个方面。
(l)几何模型构造技术(Geometric Modelling)。
如对各种不同类型几何模型(二维、三维、分数维(Fractsl Model))的构造方法及性能分析,曲线与曲面的表示与处理,专用或通用模型构造系统的研究等。
(2)图形生成技术(Image Synthesis)。
如线段、圆弧、字符、区域填充的生成算法,以及线/隐面消除、光照模型、浓淡处理(Shading)、纹理、阴影、灰度与色彩等各种逼真的图形表示技术。
( 3) 图形的操作与处理方法(Picture Manipulation)。
如图形的开窗、裁剪、平移、旋转、放大、缩小、投影等各种几何变换操作的方法及其软件或硬件实现技术。
图4 图像处理、模式识别与计算机图形学的关系 (4) 图形信息的存储、检索与交换技术。
如图形信息的各种表示方法、组织形式、存取技术、图形数据库的管理、图形信息通信等。
(5) 人机交互及用户接口技术。
各种交互技术,如构造技术、命令技术、选择技术、响应技术等的研究,以及用户模型、命令语言、反馈方法、窗口系统等用户接口技术的研究。
如新型定位设备、选择设备的研究。
(6)动画技术。
研究实际高速动画的各种软硬件方法、开发工具、动画语言等。
(7) 图形输出设备与输出技术。
例如各种图形显示器(图形卡、图形终端、图形工作站等)逻辑结构的研究,实现高级图形功能的专用芯片(ASIC )的开发,图形硬拷贝设备(特别是彩色硬拷贝设备)的研究等。
(8)图形标准与图形软件包的技术开发。
如制定一系列国际图形标准,以满足多方面图形应用软件开发工作的需要,并使图形应用软件摆脱对硬设备的依赖,允许在不同系统之间方便地进行移植。
(完整word版)数字图像处理文献综述
(完整word版)数字图像处理文献综述数字图像处理技术综述摘要:随着计算机的普及,数字图像处理技术也获得了迅速发展,逐渐走进社会生产生活的各个方面。
本文是对数字图像处理技术的一个总体概述,包括其内涵、优势、主要方法及应用,最后对其发展做了简单的总结。
关键词:数字图像、图像处理技术、处理方法、应用领域Overview of digital image processing technology Abstract: With the popularization of computer, digital image processing technology also won the rapid development, and gradually go into all aspects of social life and production. This paper is a general overview of the digital image processing technology, including its connotation, advantage, main method and its application. And finally, I do a simple summary of the development.Keywords: digital image, image processing technology, processing method, application field前言:图像处理技术被分为模拟图像处理和数字图像处理两大类。
数字图像处理技术一般都用计算机处理或实时的硬件处理,因此也称之为计算机图像处理[1]。
而时至今日,随着计算机的迅速普及,数字图像处理技术也飞速发展着,因为其用途的多样性,可以被广泛运用于医学、交通、化学等各个领域。
一、数字图像处理技术的概念内涵数字图像处理技术是指将一种图像信号转变为二进制数字信号,经过计算机对而其进行的图像变换、编码压缩、增强和复原以及分割、特征提取等处理,而高精准的还原到显示器的过程[2]。
文献综述
促使学生成为独立的成功学习者[3]。网络课堂也同样以教师为指导,学生可通过合作学习、合作研究、提交学习研究成果及时得到老师的反馈,
这样可以帮助学生调整学习,形成良好的学习习惯。学生可不受时间的限制,随时进行学习和训练,弥补自己学习的不足,有利于学生技能的培养和
2.本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):
1.收集资料,阅读、翻译不少于3000字的、相关外文资料;
2.对系统进行需求分析;
3.进行系统设计(总体设计、详细设计);
4.实现本系统各功能;
5.撰写论文;
6.开发技术:DreamWeaver, asp, SQL SERVER;
使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。是计算机科学的一个分支领域,主要关注数字合成与操作视觉的图形内容。
虽然这个词通常被认为是指三维图形,事实上同时包括了二维图形以及影像处理。简单地说,计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机
中表示图形、及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽
3. 翻译外文资料,译出的汉字不少于3000字。
4.主要参考文献:
1 潘云鹤,董金祥,陈德人.《计算机图形学》. 高等教育出版社,2005
2 祝智庭.《网络教育应用教程》.北京师范大学出版社,2002
3 何克抗.《未来21世纪的多媒体网络教育与CAI的研究任务》.高等教育出版社,1996
ASP(172)
计算机图形学文献综述
计算机图形学论文学 号: 11001010123专 业: 信息与计算科学 班 级: 110010101 姓 名: 王俊才 指导教师: 傅由甲一.摘要计算机图形学(Computer Graphics,简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
简单地说,计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
计算机图形学作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。
一方面,作为一个学科,计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步,成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。
计算机图形学在我国虽然起步较晚,然而它的发展却十分迅速。
我国的主要高校都开设了多门计算机图形学的课程,并有一批从事图形学基础和应用研究的研究所。
在浙江大学建立的计算机辅助与图形学国家重点实验室,已成为我国从事计算机图形学研究的重要基地之一。
关键词:实现2D/3D 图形的算法,纹理映射,发展简史,发展趋势二、计算机图形学中运用到的技术算法(1)OpenGL 实现2D/3D 图形的算法OpenGL(全写Open Graphics Library)是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格,它用于三维图象(二维的亦可)。
OpenGL是个专业的图形程序接口,是一个功能强大,调用方便的底层图形库。
OpenGL是个与硬件无关的软件接口,可以在不同的平台如Windows 95、Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS/2之间进行移植。
因此,支持OpenGL 的软件具有很好的移植性,可以获得非常广泛的应用。
由于OpenGL是图形的底层图形库,没有提供几何实体图元,不能直接用以描述场景。
但是,通过一些转换程序,可以很方便地将AutoCAD、3DS/3DSMAX等3D图形设计软件制作的DXF和3DS模型文件转换成OpenGL 的顶点数组。
图像分割方法综述【文献综述】
文献综述电子信息工程图像分割方法综述摘要:图像分割是图像理解的基础,图像分割的算法研究越来越受到关注,早期的图像分割算法在之后的研究中得到完善。
活动轮廓模型是图像分割和边界提取的重要工具之一,主要包括了参数形式活动轮廓模型和几何形式活动轮廓模型两大类,本文对这两类模型进行了大概的说明,简单叙述了相对的优点,如几何活动轮廓模型在变形的过程中能处理曲线拓扑变化。
鉴于活动轮廓模型所存在的缺点,提出了水平集算法,使得计算的范围和简易程度有了很大的发展。
最后指出了图像分割的算法还有一些进一步优化的研究发展方向。
关键词:图像分割,参数活动轮廓模型,几何活动轮廓模型,水平集1.引言对图像进行处理,通过图像分割、目标分离、特征提取、参数测量等技术,将原始的图象转化为更抽象更紧凑的形式,使得更高层的图像分析和理解成为可能。
其中图像分割已经越来越受到人们的关注,作为一种图像处理与计算机视觉操作的预处理手段,已经应用到了很多的领域,图像分割可以定义为:根据图像特征对图像进行区域划分[1]过程,图像分割的效果好坏会直接影响到后续的处理结果,所以图像分割是一个基本而又关键的技术,为此人们提出了很多有效的、具有鲁棒性的分割算法。
图像分割方法有很多,按知识的特点和层次可分为数据驱动和模型驱动两大类[2],前者有Roberts算子、Sobel算子和Canny算子、阈值分割、分水岭算法和模糊聚类分割算法等;后者是直接建立在先验知识的基础上的,如基于活动轮廓模型的图像分割。
水平集的应用领域是隐含曲线(曲面)的运动[3],现在水平集已经广泛应用于图像恢复、图像增强、图像分割、物体跟踪、形状检测与识别、曲面重建、最小曲面、最优化以及流体力学中的一些方面。
一个好的图像分割算法应具有以下特点:1、有效性,能将图像中感兴趣的区域或目标分割出来的有效规则。
2、整体性。
能得到图像中感兴趣区域或目标的无断点和离散点的封闭边界。
3、精确性,分割所得到的感兴趣区域或目标边界与实际情况贴近。
计算机图形学文献综述
计算机图形文献综述摘要随着计算机图形学及其相关技术的飞速发展,我们跨入了一个三维时代,各种扣人心弦的三维游戏,震撼人心的虚拟场景不断冲击这人们的感官和体验。
计算机图形学已经成为计算机科学最为活跃的领域之一,在世界范围内得到了普遍的重视。
计算机图形学作为一门建立在计算机科学、数学、物理、心理学以及艺术等学科基础上的综合学科,主要是20世纪60年代以后发展起来的。
计算机图形学是利用计算机技术创建和处理图像的理论、方法和技术。
对任何领域进行分类都不容易,但是多数从事图形学研究的专业人士会认同一下几大方向,并认为它们属于计算机图形学的范畴:建模:对形状和外观性质进行数学定义,并且能够储存在计算机中。
绘制:该术语来自艺术领域,根据三维计算机模型生成带阴影的图像。
动画:利用图像序列,产生物体运动的视觉效果的一种技术。
人机交互:在输入设备(如鼠标、写字板等)、应用程序和以图形或者其他感官方式方向用户发送的反馈之间的接口。
虚拟现实:试图让用户置身于三维虚拟世界。
可视化:试图通过视觉显示让用户看得更明白。
图像处理:对二维图像进行处理,图像学和视觉领域都要用到。
三维扫描:利用测距技术建立三维测量模型。
几乎各行各业都多少要用到计算机图像学,但主要涉及以下行业:视频游戏、动画片、电影特效、CAD/CAM、仿真、医学成像、信息可视化。
计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的,作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。
一方面,作为一个学科,计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步,成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。
另一方面,计算机图形学的硬件和软件本身已发展成为一个巨大的产业。
一、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)这是一个最广泛,最活跃的应用领域。
计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析,以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。
数字图像处理论文文献综述
数字图像处理论文文献综述文献综述图像处理技术发展到今天,已经被应用到工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理学、化学、生物学、医学甚至社会科学等多个学科,并成为这些学科获取信息的重要来源及利用信息的重要手段,所以图像处理科学己经成为与国计民生紧密相连的一门应用科学。
图像处理技术研究的重点在于图像处理算法和系统结构,随着计算机、集成电路等技术的飞跃发展,图像处理技术在这两方面都取得了长足的发展。
但随着图像信息数据量的增大,图像处理算法复杂度的提高,图像处理技术依然面临着许多挑战性的问题,具体可概括为图像处理的网络化、复杂问题的求解与处理速度的高速化,可以通过选择合适的图像处理平台以及恰当的图像处理算法来解决这些挑战性的问题。
图像处理技术最初是在采用高级语言编程在计算机上实现的,后来还在计算机中加入了图像处理器(GPU),协同计算机的CPU工作,以提高计算机的图形化处理能力。
在大批量、小型化和低功耗的要求提出后,图像处理平台依次出现了基于VLSI技术的专用集成电路芯片((ASIC)和数字信号处理器((DSP),近年来,随着EDA技术的发展以及FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)技术的提高,越来越多的厂家和科研机构将FPGA作为图像处理技术实现的主要平台,以提高图像处理系统的性能。
FPGA是在PAL, GAL, CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA采用了逻辑单元阵列LCA( Logic Cell Array)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB( Configurable LogicBlock、输出输入模块IOB ( Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。
图像处理文献综述【范本模板】
信息工程学院毕业设计文献综述姓名:学号:专业:班级:此栏为论文题目作者姓名:(塔里木大学信息工程学院**系**班,电话号码)摘要:在图像处理中,图像滤波起着重要作用。
它可以有效地抑制(平滑)各种噪声、保持边缘信息,从而改善后续处理工作的质量(如提高图像分割精度等)。
图像滤波的方法有很多,比如说中值滤波、均值滤波、高斯滤波、维纳滤波等,中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术,均值滤波是把每个像素都用周围的8个像素来做均值操作,高斯滤波实质上是一种信号的滤波器,其用途是信号的平滑处理,本文着重对中值滤波、均值滤波和高斯滤波进行分析,进一步了解它们的原理、特点、改进的算法及其应用.关键词:图像;滤波;中值滤波;均值滤波;高斯滤波一、引言图像滤波就是采用一定的算法对数字图像进行处理,以获得人眼视觉或者某种接受系统所需要的图像处理过程。
[1]对图像滤波的要求是,既能滤除图像中的噪声又能保持图像的细节。
[2]由于噪声和图像细节的混叠,所以在图像滤波中,图像的去噪与细节的保留往往是一对矛盾。
数字图像滤波技术是20世纪60年代发展起来的一门新兴学科,随着图像滤波理论和方法的进一步完善,[3]使得数字图像滤波技术在各个领域得到了广泛应用,并显示出广阔的应用前景。
面对数字化时代的来临,图像滤波知识显得越来越重要,实际上图像滤波已经渗透到计算机、电子、地质、气象、医学等诸多领域.二、正文1、**的发展状况图像滤波的发展大致经历了初创期、发展期、普及期和实用化期4个阶段.初创期开始于20世纪60年代,当时的图像采用像素型光栅进行少秒显示,大多采用中、大型机对其处理.[5]在这一时期,由于图像存储成本高、处理设备昂贵,其应用面很窄。
进入20世纪70年代的发展期,开始大量采用中、小型机进行处理,图像处理也逐渐改用光栅扫描方式,特别是CT和卫星遥感图像的出现,对图像处理技术的发展起到了很好的推动作用。
计算机专业文献综述
计算机专业文献综述计算机科学是现代社会中不可或缺的一部分,涵盖了广泛的领域和应用。
从到网络安全,从数据科学到软件工程,这个领域的文献资料丰富多样。
本文将对计算机专业的部分重要文献进行综述,以帮助读者更好地理解该领域的发展和现状。
一、经典著作1、《计算机程序的构造和解释》(Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie)这本书是计算机科学领域的经典著作,介绍了编程的基本原理和Unix 系统的设计。
它强调了计算机程序的构造和解释,为读者提供了深入理解计算机系统的基础。
2、《算法导论》(Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, and Clifford Stein)这本书是一本广泛使用的算法教科书,涵盖了从基础数据结构到复杂算法的广泛主题。
它提供了算法的数学和程序实现方法,并对各种算法进行了分析和比较。
3、《深入理解计算机系统》(Gary A. Kaas and Randy Katz)这本书是一本介绍计算机系统的综合性著作,涵盖了从硬件到软件的各个层次。
它详细介绍了计算机系统的组织和运行方式,并提供了对性能优化和系统设计的深入理解。
二、现代研究1、《机器学习》(Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, and Aaron Courville)这本书是机器学习领域的权威著作,全面介绍了机器学习的各种方法和应用。
它涵盖了从监督学习到无监督学习,从深度学习到强化学习的各种主题,并提供了对机器学习未来的前瞻性探讨。
2、《网络安全》(William Stallings)这本书是网络安全领域的经典教科书,详细介绍了网络安全的基本原理和实践。
它涵盖了从网络攻击到防御措施的各种主题,并对网络安全协议和标准进行了深入讨论。
3、《数据科学实战》(Jake VanderPlas)这本书是数据科学领域的实践指南,提供了从数据预处理到模型构建的各种方法。
数字图像处理论文文献综述
数字图像处理论文文献综述文献综述图像处理技术发展到今天,已经被应用到工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理学、化学、生物学、医学甚至社会科学等多个学科,并成为这些学科获取信息的重要来源及利用信息的重要手段,所以图像处理科学己经成为与国计民生紧密相连的一门应用科学。
图像处理技术研究的重点在于图像处理算法和系统结构,随着计算机、集成电路等技术的飞跃发展,图像处理技术在这两方面都取得了长足的发展。
但随着图像信息数据量的增大,图像处理算法复杂度的提高,图像处理技术依然面临着许多挑战性的问题,具体可概括为图像处理的网络化、复杂问题的求解与处理速度的高速化,可以通过选择合适的图像处理平台以及恰当的图像处理算法来解决这些挑战性的问题。
图像处理技术最初是在采用高级语言编程在计算机上实现的,后来还在计算机中加入了图像处理器(GPU),协同计算机的CPU工作,以提高计算机的图形化处理能力。
在大批量、小型化和低功耗的要求提出后,图像处理平台依次出现了基于VLSI技术的专用集成电路芯片((ASIC)和数字信号处理器((DSP),近年来,随着EDA技术的发展以及FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)技术的提高,越来越多的厂家和科研机构将FPGA作为图像处理技术实现的主要平台,以提高图像处理系统的性能。
FPGA是在PAL, GAL, CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA采用了逻辑单元阵列LCA( Logic Cell Array)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB( Configurable LogicBlock、输出输入模块IOB ( Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。
计算机图形图像处理技术综述
计算机图形图像处理技术综述一、引言计算机图形图像处理技术的发展可以追溯到1960年代,随着计算机硬件和软件的不断发展,图形图像处理技术的应用越来越广泛,逐渐成为计算机科学中一个重要的研究领域。
本文将综述图形图像处理技术的发展历程和应用领域,重点介绍图像处理算法和技术。
二、图形图像处理技术的发展历程1. 可编程图形处理器(GPU)GPU于20世纪90年代中期推出,其强大的并行运算能力使得其成为计算机图形图像处理领域的重要技术。
GPU主要用于加速渲染和图像处理等领域,其性能已经超越了传统的中央处理器(CPU)。
随着GPU技术的不断提升,GPU已经成为计算机图形图像处理领域的重要技术之一。
2. 数字图像处理技术数字图像处理技术是指用数字计算机对图像进行处理和分析的技术。
随着计算机技术和数字图像技术的不断发展,数字图像处理技术已经广泛应用于医学图像处理、遥感图像处理等领域。
数字图像处理技术的研究成果在不断地推动着图像处理技术的发展。
3. 图像识别技术图像识别技术是指在计算机上对图像进行识别和分类的技术。
这种技术包含了数字图像处理技术、机器学习、统计学等多个领域,而机器学习是其中的重要技术,包括支持向量机(SVM)、神经网络、决策树等算法。
图像识别技术已经被广泛应用于人脸识别、自然语言处理等领域。
4. 视频处理技术视频处理技术是指对视频进行处理和分析的技术,包括视频压缩、视频编解码、视频传输等,这些技术都是实现高质量视频传输的基础。
视频处理技术已经在实时视频会议、视频监控、互联网直播等领域得到广泛应用。
三、图形图像处理技术的应用领域1. 模拟仿真模拟仿真是一种通过计算机图形图像处理技术来模拟真实环境的技术。
它被广泛应用于航空、汽车、航天等领域中,以及军事训练、医疗仿真中等领域,为这些领域的发展做出了巨大贡献。
2. 数字非接触式测量技术数字非接触式测量技术是指通过计算机图形图像处理技术来进行测量的技术。
此技术可广泛应用于多个领域,包括工业、医学、军事等,能够大幅度提高精度和生产效率。
文献综述
Ⅱ.文献综述《彩色图像灰度化算法》文献综述摘要:图像处理是一门很有价值的学科,在科学不断发展的今天它的技术已趋于成熟。
同时图像处理在实际应用中也显的越来来越重要。
本文是对图像处理中的彩色图像灰度化算法进行研究,还有传统方法的简介以及对现阶段的最新也是最高水平研究的分析、比较,以使得读者对彩色图像灰度化有全面的了解。
更重要的是,通过本文综述使读者切实感受到图像处理带来的好处,而不仅仅是对抽象文字的咀嚼。
关键词:图像处理,彩色转灰度,基于感知的呈现,灰度化。
Literature review on Color-to-Gray AlgorithmAbstract: The image processing is a vary valuable subject. Its technology tends to be improved in the development of science. Meanwhile, image processing become more and more important in practical application. The article means to study algorithms of Color-to-Gray, introduce of traditional methods, and analysis\comparison of latest or highest research, to enable readers to a comprehensive understanding of color image grayscale. More important, through this review let readers feel the benefits of image processing, far more than chewing the abstruct words.Keywords: image processing, color-to-gray, perceptually-based rendering, grayscale第1章前言1.1综述范围彩色图像转换为灰度图像一直是计算机图形图像学领域的研究热点,其目的只有一个:获得有效的转换手段和效果,不管是为了获得视觉体验还是特殊需要。
图形图像处理计算机应用及关键技术【论文】
图形图像处理计算机应用及关键技术摘要:对计算机技术在图形图像处理中的应用进行了研究。
介绍了图形图像处理插件的组成、处理职能,分析了处理核心技巧推广方法。
通过分层探索和研究得出:采取安全维护升级战略,普及规范化、法律化的计算机设备管理和应用,具有十分重要的意义。
关键词:计算机;图形图像;处理应用;关键技术运用计算机图形图像处理技术提升设计能力是一个正在蓬勃发展的新领域。
计算机处理技术可对图形图像进行各种加工处理及设计,可以针对不同要求实现对图形的美化和调整。
目前的计算机图形图像处理技术主要通过软件操作实现,例如PS、CAD、CDR、AI、MaYa、Pro-E、UG等设计软件。
由于计算机图形图像技术的设计和处理方式快捷简便,可在极大程度上满足人们的日常需要,其专业发展空间十分广阔。
因此,在当前的社会发展背景下,研究计算机在图形图像处理中的应用及关键技术十分必要。
1概况从根本上来说,图形图像处理就是将电子信号变为图形转换,并根据需求在计算机中通过程序运行数据信号,并经过专业计算对图像进行正确的处置。
由此看来,图形图像处理是一个对计算方式进行完善美化的阶段。
随着时代金融、军事、科技等方面的飞速崛起,各行各业基本都愿意在图形图像美化上深入钻研并投入实际运用。
由于该技能在相关层次使用时的需求比较多样,计算机图形图像处理需求一般有以下几种:图形图像编写、图形图像改变与恢复、图形图像电子化等,这几项需求通常都是我国计算机领域十分依赖的技术。
2计算机图形图像处理技术的基本内容图形图像是人们获取信号的高频方式和渠道,因此其对社会的意义是不言而喻的,特别是在日常的营销和信息咨询互换中起到不可估量的作用。
比如在日常的产业营销中,营销信息凭借宣传、海报等图形图像作为载体发送给潜在顾客,从而达到增大知名度的目的。
目前,大家更喜欢通过近距离接触相关物品的图形图像以拓展自身的知识含量。
虽然图形图像有许多特点,但从根本上来看,计算机图形图像的根本特点可以总结为以下两种:a.仿真图形图像。
数字图像修复论文题目摘要总结
题名:盲环境下数字图像的自动修复算法研究作者:罗会兰;李静;王威关键词:数字图像;;图像自动修复;;可信性综合度量模型;;纹理合成单位:江西理工大学信息学院;江西理工大学理学院;摘要:当前所有的数字图像修复算法都是一种半自动的方法,因为在对图像修复前,都是由用户给出想要修复的区域,而算法无法自动获取照片的破损所在。
提出了盲环境下图像自动修复的概念,以基于数字图像的样本修复为基础,改进了基于纹理合成的图像修复算法。
首次运用数字图像可信性评估体系于图像修复,并通过可信性综合度量模型判断确定待修复区域。
实验证明,该算法最终达到了盲环境下的图像自动修复效果。
题名:数字图像及视频修复方法研究作者:赵明关键词:图像修复;;视频修复;;稀疏表示;;多尺度几何分析;;文字检测摘要:数字图像(视频)修复是通过从图像(视频)的完好区域提取有效信息,填补图像(视频)中丢失信息的过程。
数字图像(视频)修复技术与复原技术不同,图像修复的目的不要求修复结果还原缺损图像的本来面目,而是要求修复结果保证良好的视觉观赏性,并且在观察者没有见过原图的情况下不能察觉出图像内容经过改动。
相对图像的恢复、增强、去噪等技术,图像修复技术因为其在操作上具有高度的自由性并带有一定的娱乐性,在图像处理领域成为备受瞩目的应用技术。
数字图像修复技术是数字图像处理的一个新兴领域,也是当前计算机视觉领域研究的一个热点问题。
随着数字图像处理技术的不断进步,图像修复技术已经成为了文物保护、照片修复、特效制作、视频固化信息去除等应用领域中不可缺少的技术。
由于图像的种类繁多,缺损区域的千差万别,所以修复的方法侧重点各有不同。
相对于国外研究的蓬勃发展,国内在数字图像修复和数字视频修复领域中研究起步较晚,其理论及技术水平亟待提高。
本文在介绍数字图像修复技术研究背景,深入分析现有图像修复方法的基础上,结合目前图像处理发展的最新理论,针对图像中的固化字幕信息的检测、小面积缺损图像修复、大面积缺损图像修复和视频修复等问题提出了一系列的新方法。
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计算机图形处理热点问题文献综述刘芳摘要随着计算机图形学及其相关技术的飞速发展,我们跨入了一个三维时代,各种扣人心弦的三维游戏,震撼人心的虚拟场景不断冲击这人们的感官和体验。
计算机图形学已经成为计算机科学最为活跃的领域之一,在世界范围内得到了普遍的重视。
目前,计算机图形学的应用已深入到真实感图形、科学计算可视化、虚拟环境、多媒体技术、计算机动画、计算机辅助工程制图等领域。
综观计算机图形学的发展,我们发现图形学的发展迅速,而且仍在快速的向前发展。
并且已经成为一门独立的学科,有着广泛的发展前景。
关键词:计算机图形学发展应用一、引言计算机图形学(Computer Graphics)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。
从处理技术上来看,图形主要分为两类,一类是基于线条信息表示的,如工程图、等高线地图、曲面的线框图等,另一类是明暗图,也就是通常所说的真实感图形。
计算机图形学一个主要目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。
为此,必须建立图形所描述场景的几何表示,再用某种光照模型,计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。
同时,真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的,计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。
计算机图形学的研究内容非常广泛,如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。
二、发展及应用1963年,伊凡•苏泽兰(Ivan Sutherland)在麻省理工学院发表了名为《画板》的博士论文,它标志着计算机图形学的正式诞生。
至今已有四十多年的历史。
此前的计算机主要是符号处理系统,自从有了计算机图形学,计算机可以部分地表现人的右脑功能了,所以计算机图形学的建立具有重要的意义。
近年来,计算机图形学在如下几方面有了长足的进展:1.智能CADCAD 的发展也显现出智能化的趋势,就目前流行的大多数CAD 软件来看,主要功能是支持产品的后续阶段一一工程图的绘制和输出,产品设计功能相对薄弱,利用AutoCAD 最常用的功能还是交互式绘图,如果要想进行产品设计,最基本的是要其中的AutoLisp语言编写程序,有时还要用其他高级语言协助编写,很不方便。
而新一代的智能CAD 系统可以实现从概念设计到结构设计的全过程。
例如,德国西门子公司开发的Sigraph Design软件可以实现如下功能:智能CAD的另一个领域是工程图纸的自动输入与智能识别,随着CAD 技术的迅速推广应用,各个工厂、设计院都需将成千上万张长期积累下来的设计图纸快速而准确输入计算机,作为新产品开发的技术资料。
多年来,CAD 中普遍采用的图形输入方法是图形数字化仪交互输入和鼠标加键盘的交互输入方法.很难适应工程界大量图纸输入的迫切需要。
因此,基于光电扫描仪的图纸自动输入方法已成为国内外CAD工作者的努力探索的新课题。
但由于工程图的智能识别涉及到计算机的硬件、计算机图形学、模式识别及人工智能等高新技术内容,使得研究工作的难点较大。
工程图的自动输入与智能识别是两个密不可分的过程,用扫描仪将手绘图纸输入到计算机后,形成的是点阵图象。
CAD 中只能对矢量图形进行编辑,这就要求将点阵图象转化成矢量图形,而这些工作都让计算机自动完成。
这就带来了许多的问题,国家自然科学基金会和863计划基金都在支持这方面的研究,国内外已有一些这方面的软件付诸实用,如美国的RVmaster,德国的VPmax,以及清华大学,东北大学的产品等。
2.计算机美术与设计(一)计算机美术的发展1952年,美国的Ben .Laposke用模拟计算机做的波型图《电子抽象画》预示着电脑美术的开始(比计算机图形学的正式确立还要早)。
计算机美术的发展可分为三个阶段:(1)早期探索阶段(1952 1968年)主创人员大部分为科学家和工程师,作品以平面几何图形为主。
1963年美国《计算机与自动化》杂志开始举办年度“计算机美术比赛”。
代表作品:1960年Wiuiam Ferrter为波音公司制作的人体工程学实验动态模拟.模拟飞行员在飞机中各种情况;1963年Kenneth Know Iton的打印机作品《裸体》。
1967年日本GTG小组的《回到方块》。
(2)中期应用阶段(1968年~1983年)以1968年伦敦第一次世界计算机美术大展一“控制论珍宝 (Cybernehic Serendipity1为标志,进入世界性研究与应用阶段;计算机与计算机图形技术逐步成熟,一些大学开始设置相关课题,出现了一些CAD应用系统和成果,三维造型系统产生并逐渐完善。
代表作品:1983年美国IBM 研究所Richerd Voss设计出分形山(可到网站“分形频道hrtp:ttfracta1.126.tom 中查找有关“分形”的知识)(3)应用与普及阶段(1984年~现在)以微机和工作站为平台的个人计算机图形系统逐渐走向成熟,大批商业性美术(设计)软件面市;以苹果公司的MAC 机和图形化系统软件为代表的桌面创意系统被广泛接受,CAD成为美术设计领域的重要组成部分。
代表作品:1990年Jefrey Shaw的交互图形作品“易读的城市”The legible city) 。
(二)计算机设计学(Computer Designics)包括三个方面:环境设计(建筑、汽车)、视觉传达设计(包装)、产品设计。
CAD对艺术的介入,分三个应用层次:(1)计算机图形作为系统设计手段的一种强化和替代;效果是这个层次的核心(高精度、高速度、高存储)。
(2)计算机图形作为新的表现形式和新的形象资源。
(3)计算机图形作为一种设计方法和观念。
3.计算机动画艺术计算机动画的一个重要应用就是制作电影特技,可以说电影特技的发展和计算机动画的发展是相互促进的。
1987年由著名的计算机动画专家塔尔曼夫妇领导的MIRA 实验室制作了一部七分钟的计算机动画片《相会在蒙特利尔》再现了国际影星玛丽莲•梦露的风采。
1988年,美国电影《谁陷害了兔子罗杰》(Who Framed Roger Rabbit?)中二维动画人物和真实演员的完美结合,令人膛目结舌、叹为观止其中用了不少计算机动画处理。
1991年美国电影《终结者II:世界末日》展现了奇妙的计算机技术。
近年来,大制作的电影更是广泛应用计算机动画技术,如《变形金刚》、《生化危机》、《战神》。
我国的计算机动画技术起步较晚。
1990年的第11届亚洲运动会上,首次采用了计算机三维动画技术来制作有关的电视节目片头。
从那时起,计算机动画技术在国内影视制作方面得到了讯速的发展,继而3D Studio 为代表的三维动画微机软什和以Photostyler、Photoshop等为代表的微机二维平面设计软件的普及,对我国计算机动画技术的应用起到了推波助谰的作用。
计算机动画的应用领域十分宽广除了用来制作影视作品外,在科学研究、视觉模拟、电子游戏、工业设计、教学训练、写真仿真、过程控制、平面绘画、建筑设计等许多方面都有重要应用,如军事战术模拟4.科学计算可视化科学计算的可视化是发达国家八十年代后期提出并发展起来的一门新兴技术,它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何图形及图象信息在屏幕上显示出来并进行交互处理,成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具。
科学计算可视化将图形生成技术图象理解技术结合在一起,它即可理解送入计算机的图象数据,也可以从复杂的多维数据中产生图形。
科学计算可视化国外发展的比较成熟,美国在实现科学计算可视化时,已经将超级计算机、光纤高速网、高性能工作站及虚拟环境四者结合起来,显示了这一领域技术发展的重要方向。
就三维数据场的显示算法而言,当数据场分布密集而规则时(如cT扫描数据)多采用体绘制技术,这种算法效果好,但计算费时。
对于数据场分布稀疏,或分布不规则的应用领域,如天体物理、气象学多采用构造中间几何图象的方法,这种方法生成图象速度快,较易作到实时交互处理。
其具体应用有以下几个方面:(1)分布式虚拟风洞这是美国国家宇航局(Ames)研究中心的研究项目,包括连接到一台超能计算机上的两个虚拟屏幕。
这一共享的分布式虚拟环境用来实现三维不稳定流场。
两个人协同工作,可在一个环境中从不同视点和观察方向同一流场数据。
(2)PHTHFINDER这是美国国家超级计算机应用中心(NCSA)的研究项目.是在交互分布环境下研究大气流体的软件。
PHTHFINDER通过多个相联系的模型来研究暴风雨。
(3)狗心脏CT数据的动态显示这也是NCSA的研究项目,它利用远程的并行计算资源.用体绘制技术实现CT扫描三维数据场动态显示。
其具体内容是显示一个狗的心脏跳动周期的动态图像。
(4)燃烧过程动态模型的可视化这是美国西北大学的研究项目.可以显示发生在非烧热的气体燃烧中复杂的空问瞬态图象。
火焰位于两个同心圆柱之间.可燃混合气体从内圆柱注入,燃烧所生成的物质通过外圆柱送出。
(5)胚胎的可视化依利诺大学芝加哥分校研制了一个在工作站和超级计算机上实现的可视亿应用软件。
其内容是对一个七周的人类胚胎实现交互的三维显示,是由卫生和医学国家博物馆所得到的数据重构而成的。
这一项目表示了对人类形态数据实现远程访问和在网络资源中实现分布计算的可能性。
最近美国还将做整个人体的可视化,他们将两个自愿者(一男一女)做成了切片,男的被切了1780片,厚度约1毫米,女的被切了5400片,厚度约O.3毫米,数据量很大。
5.虚拟现实虚拟现实,也育人称之为虚拟环境(Virtual Environment)是美国国家航空和航天局及军事部门为模拟而开发的一门高新技术它利用计算机图形产生器,位置跟踪器,多功能传感器和控制器等有效地模拟实际场景和情形,从而能够使观察者产生一种真实的身临其境的感觉虚拟环境由硬件和软件组成,硬件部分主要包括:传感器(Sensors)、印象器(Efeeter)和连接侍感器与印象器产生模拟物理环境的特殊硬件。
虚拟现实技术的具体应用有以下几个方向:(1)用于脑外科规划的双手操作空间接口工具美国弗尼亚大学推出了一种能用于脑外科规划的被称为Netra的双手操作空间接口工具根据脑外科医生的工作环境和习惯,该系统采用一种外形象人头的控制器。
脑外科医生可以根据他们的职业习惯,通过转动外形象人头的控制器,来方便地观察人脑的不部位,同时通过右手控制面板的平面来控制人脑的剥面的扫描井能根据CT或强磁共振图像所产生的主体脑模型显示所需得到观察视点着色后的真实图像。