計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)研究

時間:2022-08-23 10:37:46

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計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)研究

摘要:計算機(jī)圖像處理編程技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域的檢驗(yàn)工作中起到了不容忽視的作用,信息處理效率和準(zhǔn)確度都有了明顯的提高,相比于傳統(tǒng)檢驗(yàn)技術(shù)手段更具有使用價值,因此得到了十分廣泛的應(yīng)用。文章將對計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在檢驗(yàn)中的具體應(yīng)用策略加以探析,旨在充分發(fā)揮計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)優(yōu)勢,全面強(qiáng)化檢驗(yàn)效果,從而推進(jìn)相關(guān)行業(yè)的蓬勃健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞:計算機(jī);圖像處理;編程技術(shù);檢驗(yàn);應(yīng)用

作為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的重要產(chǎn)物,計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在我國的眾多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用,給檢驗(yàn)工作注入了新的生機(jī)和活力。我國一直致力于這兩項(xiàng)技術(shù)的研究,現(xiàn)已將二者融合到一起,共同為檢驗(yàn)工作服務(wù),取得的效果尤為顯著。我們必須要明確計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在檢驗(yàn)中的應(yīng)用原理,才能有的放矢,不斷改良和優(yōu)化技術(shù),使其功能得到最大化的展現(xiàn),進(jìn)而為檢驗(yàn)工作保質(zhì)保量地開展創(chuàng)造有利的條件。

一、計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在檢驗(yàn)中的功能展現(xiàn)

(一)圖像處理技術(shù)。一般來說,計算機(jī)圖像處理技術(shù)在檢驗(yàn)中的作用主要表現(xiàn)為兩點(diǎn):其一,借助計算機(jī)強(qiáng)大的分析和處理功能來采集原材料的信息,將信息分類匯總;其二,提取后的信息需要轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號,以便于對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析。以往對原材料的信息采集工作中最為關(guān)鍵的就是提取原材料的顏色特征,在顏色特征分類上也有著固定的標(biāo)準(zhǔn),給檢驗(yàn)人員對不同特征的講解和說明提供了便利。除了顏色信息之外,圖像處理技術(shù)還可以提取原材料的紋理信息,在計算機(jī)上還原出來,這樣即可清楚了解到不同原材料的詳細(xì)特征,通過對比擇優(yōu)選取合適的原材料,對于產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)成本的控制都大有助益。圖像處理技術(shù)經(jīng)過了漫長時間的發(fā)展,無論是信息提取還是處理的精準(zhǔn)度都有了大幅度的提高,其運(yùn)用價值不單單體現(xiàn)在原材料的篩選上,還可以檢測材料和產(chǎn)品的缺陷,通過獲取其特征將缺陷部分的紋理補(bǔ)充完整,確保產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)標(biāo),具體實(shí)施流程為:濾波、灰度閾值分割和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)操作。在選好樣本并將其預(yù)處理以后,接下來就涉及到濾波方法的選擇,常用的有均值濾波、中值濾波、維納濾波、低通濾波。從效果角度出發(fā),中值濾波法的效果較好,因此使用頻率最高?;叶乳撝捣指顒t通常使用最大類間方差法,將圖像按照灰度特征分成目標(biāo)和背景,二者之間的類間方差盡可能的擴(kuò)大,這樣就可以自動獲得圖像的閾值。經(jīng)過前兩項(xiàng)處理后往往會發(fā)現(xiàn)圖像的背景上存在著若干個圓點(diǎn),且目標(biāo)區(qū)域內(nèi)圖像并不完整,出現(xiàn)了斷層,會給后續(xù)的測量工作造成一定的影響。為了避免誤差的發(fā)生,需要借助數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的操作來解決,將圖像中具有特征形態(tài)的幾何形狀整合起來,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法加以計算,進(jìn)而得到樣品的缺陷。大量的研究和分析表明,樣本缺陷基本上可以與幾何形狀相對應(yīng),但是也會出現(xiàn)特例,即樣本缺陷不能用幾何形狀識別出來。因?yàn)閹缀涡螤畋容^有限,原材料和產(chǎn)品的缺陷類型卻多種多樣,所以上述情況將會在檢驗(yàn)工作中成為常態(tài),這就要求在今后的檢驗(yàn)工作中檢驗(yàn)人員能夠毫不懈怠,積極對圖像處理技術(shù)加以改進(jìn),大力創(chuàng)新缺陷識別方法,彌補(bǔ)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)操作的弊端,這樣圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍必將會得到進(jìn)一步的拓寬,也會在檢驗(yàn)工作中大放異彩。(二)編程技術(shù)。編程技術(shù)指的是在計算機(jī)上編寫程序代碼,促使計算機(jī)按照特定程序運(yùn)行,以此來給用戶提供多樣化的服務(wù),可以說,編程技術(shù)在計算機(jī)中的應(yīng)用隨處可見,是人機(jī)交互的重要途徑。人們想要使用計算機(jī)的某種功能,就要借助相應(yīng)的程序,否則計算機(jī)將無法執(zhí)行用戶指令,形同擺設(shè)。編程技術(shù)在檢驗(yàn)中的作用同樣不可小覷,其與圖像處理技術(shù)的融合具有必然性,之于檢驗(yàn)工作的發(fā)展增添了極大的助力。上文中我們已經(jīng)了解了圖像處理技術(shù)在檢驗(yàn)中的應(yīng)用,實(shí)際上該項(xiàng)技術(shù)功能的發(fā)揮就是借助于編程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的,使得檢驗(yàn)工作變得更加便捷化、高效化,而編程技術(shù)的應(yīng)用步驟大致可以概括為下面幾點(diǎn):首先,用戶需要與服務(wù)器建立連接,發(fā)出查找ASP文件的命令,服務(wù)器接收到指令后會將所有帶ASP后綴的文件提取并顯示出來;其次,服務(wù)器會按照ActiveServerPage的要求生成HTML代碼發(fā)送給瀏覽器,進(jìn)而生成動態(tài)的瀏覽器網(wǎng)頁;最后,用戶端會顯示出HTML文件,使得數(shù)據(jù)庫和程序進(jìn)行交互,以上就是編程技術(shù)在檢驗(yàn)中的應(yīng)用要點(diǎn)。(三)編程圖像分辨。關(guān)于編程圖像的分辨主要有兩種方法,分別是類似圖像法和函數(shù)圖像法。類似圖像法指的是將兩個具有相似特征的編程圖像放在一起進(jìn)行對比研究,得出圖像的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),相同的特征可以歸納成為同類圖像的劃分標(biāo)準(zhǔn),利用統(tǒng)計的方式得出材料的合格率和潛在缺陷,深入探究缺陷原因并對生產(chǎn)材料和流程加以改進(jìn),使其更加規(guī)范、有序,那么產(chǎn)品質(zhì)量也會邁上新的臺階。相對來說,函數(shù)圖像法對于圖像內(nèi)容的表述不夠清晰,呈現(xiàn)的是數(shù)據(jù)流線的形式,涉及到的操作環(huán)節(jié)比較多,過程繁瑣,不利于對樣本特征的分析,所以在實(shí)際的檢驗(yàn)工作中比較常用的是類似圖像法。我國是工業(yè)大國,對工業(yè)生產(chǎn)給予了較高的重視度,在工業(yè)環(huán)境的改善方面傾注了大量的人力、物力、財力,生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)都在持續(xù)不斷地更新,極大地推動了工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化、自動化發(fā)展步伐。與此同時,傳統(tǒng)的原材料檢驗(yàn)方法過于落后,致使原材料引起的產(chǎn)品缺陷問題屢屢發(fā)生,基于此,工業(yè)檢驗(yàn)的改革也應(yīng)提上日程,將圖像處理技術(shù)與編程技術(shù)融合應(yīng)用,整個檢驗(yàn)流程都要力爭做到規(guī)范化操作,檢驗(yàn)技術(shù)方法也要選擇得當(dāng),以滿足檢驗(yàn)工作的實(shí)際需要,切實(shí)提高檢驗(yàn)效果,強(qiáng)化原材料的性能,確保工業(yè)生產(chǎn)能夠創(chuàng)造更多效益,給我國工業(yè)的發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

二、計算機(jī)圖像處理技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用

現(xiàn)階段,計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在檢驗(yàn)中的優(yōu)勢愈發(fā)彰顯出來,農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事領(lǐng)域的檢驗(yàn)中也逐漸開始應(yīng)用相關(guān)技術(shù),在計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用過程中需要掌握的要領(lǐng)有以下幾點(diǎn)。(一)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域檢驗(yàn)中的應(yīng)用。計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域檢驗(yàn)中的應(yīng)用是以紅外線和模擬攝像頭為媒介,可以準(zhǔn)確獲取植物的性狀信息,并清晰地展示在檢驗(yàn)人員面前。以此為切入點(diǎn)來研究植物的生長狀態(tài)和缺陷問題,所得結(jié)論將更具有科學(xué)性與權(quán)威性。每當(dāng)檢驗(yàn)工作結(jié)束以后,都要將本次檢驗(yàn)結(jié)果輸入專屬于農(nóng)作物的圖像數(shù)據(jù)庫中,促使數(shù)據(jù)庫信息逐步完善,通過對同一類別農(nóng)作物不同樣本的檢驗(yàn),能夠發(fā)現(xiàn)影響農(nóng)作物生長的關(guān)鍵因素,加強(qiáng)對這些因素的控制,給農(nóng)作物創(chuàng)建良好的生長環(huán)境,有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量,之于我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。(二)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域檢驗(yàn)中的應(yīng)用。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)的功能表現(xiàn)在對醫(yī)學(xué)圖像的采集、整理和輸出方面,上述工作都是在計算機(jī)上完成,對硬件設(shè)備提出了較高的要求。原始數(shù)據(jù)圖像需要經(jīng)過處理以后發(fā)送給各個科室的醫(yī)務(wù)人員,根據(jù)患者檢測的部位得到的圖像類型有所差異,如細(xì)胞影像、染色體影像、核磁共振影像等,使用的圖像處理技術(shù)包括圖像轉(zhuǎn)變、圖像復(fù)原、圖像數(shù)字化以及圖像壓縮等,經(jīng)過檢驗(yàn)后醫(yī)務(wù)人員對患者的病情有了深入的了解,制定的診治方案也更具有實(shí)效性,能夠讓患者早日擺脫疾病的困擾,恢復(fù)健康的體魄。除此之外,計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)還可用于攻克醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的疑難雜癥,每提出一項(xiàng)可行性方案都在圖像上演示出來,可以了解該方案是否可行,大大縮短了疾病研究時間,獲得的成效顯著,無疑給廣大患者帶來了福音。(三)在軍事領(lǐng)域檢驗(yàn)中的應(yīng)用。在軍事領(lǐng)域的檢測中,圖像處理技術(shù)與編程技術(shù)主要應(yīng)用于在軍事上獲取目標(biāo),主要通過遙感圖像處理技術(shù)完成檢驗(yàn)工作。以往對于計劃目標(biāo)定位過程中,大多數(shù)采取人工判斷,這樣其準(zhǔn)確性無法得到保障,精度較低,再加上長期作業(yè),對于工作人員是一種考驗(yàn)。通過遙感衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用,有效地提高了工作效率,并提高其精度。計算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)作為其中的一個分支,可以精確地進(jìn)行幾何定位與校正,還可以進(jìn)行圖像鑲嵌、圖像增強(qiáng)、圖像分類、圖像統(tǒng)計分析、多波段圖像組合以及信息復(fù)合處理等多種操作。處理結(jié)果在簡單的地質(zhì)環(huán)境下可以進(jìn)行量化分析,所得結(jié)果十分精確。因此可以得出以下結(jié)論:圖像處理技術(shù)在軍事領(lǐng)域檢驗(yàn)中的應(yīng)用,給檢驗(yàn)工作提供了技術(shù)支持,全面提升了檢驗(yàn)效果,對促進(jìn)軍事現(xiàn)代化發(fā)展起到了積極的作用。

三、結(jié)語

綜上所述,計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在眾多領(lǐng)域的檢驗(yàn)中發(fā)揮的效果卓著,給相關(guān)工作的研究提供了新的思路和方向,值得檢驗(yàn)人員予以深入的思考和探索,用發(fā)展變化的眼光看待問題,致力于技術(shù)改革和創(chuàng)新,以提高檢驗(yàn)效率和準(zhǔn)確度,確保計算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)能夠真正滿足于各個領(lǐng)域檢測工作的具體要求,以展現(xiàn)檢測工作的根本價值,為社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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作者:史莉娜 于雯 張玲玲 王慧娟 劉蒙菊 單位:中國電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所