多功能应用数学及图像处理软件理论分析

时间:2022-12-31 20:05:03 浏览量:

【摘要】数学在图像处理中的应用广泛而普遍,通过对数学几何处理、算术处理、图像分割处理等的应用,极大地丰富了图像处理软件的理论体系,使图像处理软件具备了更强大的功能,在医学、建筑、智能化生产等方面发挥了重要作用,同时也是人们认识客观世界拥有了更简洁、更直观的途径.

【关键词】多功能应用数学;图像处理;特点;分析

引 言

将图像信息转化为数学信号并借助计算机强大的信息处理功能、运算功能,将其转变为便于观察、便于利用的新图像是图像处理的目的,这一过程不但要使原图清晰化、信息丰富化,还要保留原图的基本性质.多功能应用数学理论在图像处理软件开发中的应用,体现了图像处理的基本特征,提升了图像处理的速度和效果,为图像处理的持续发展提供了理论支持.

一、图像处理软件的特点及数学理论的应用的意义

1.图像处理软件的特点

图像处理工具兴起于上世纪后期,为了促进图像处理的效果,人们将数学应用于图像处理之中,方便于图像的处理和应用,例如上世纪80年代,非线性数学在图像处理中的应用,极大的促进了图像处理技术的发展和进步.当今,Photo shop、ACD see、美图工具等等是常见的几种图像处理工具,通过这些图像处理软件可实现对字体的艺术化、图像的创作、图像视觉创意等等,方便了人们对各种图像的应用.通过对这几种软件的研究可以发现,图像处理系统具有很强的可移植性,可以将一个图片的影像元素保留到另一个图片中,即使在图像重组以后,原图的基本性质也不会被改变.例如,应用Photo shop处理图像的灰度,处理后图片保留原图的基本特征.其次,图像处理软件具有操作简便等特点,例如美图看看等图像处理工具,简单、直观,易于操作.再次,图像处理软件促进了图像的开发、利用,使图像内涵的价值得到了充分的挖掘.例如应用Photo shop制作标识、报刊插画等,都是对原图的二次开发和利用.

2.数学理论应用的意义

多功能数学与图像处理软件关系紧密,他是图像处理软件主要的理论基础之一,数学理论的应用对图像处理软件的发展有积极意义.一方面,多功能应用数学再现了图像的本质和真实性,且使图像的某些元素更为清晰,其对图像处理的精确性使一般途径难以实现的.另一方面,基于多功能应用数学的图像处理软件其使用面宽、灵活性强,被广泛的应用于医学、制造业等方面,为各行各业的发展作出了突出贡献.在图像处理软件中,数学理论的应用非常广泛,例如,几何处理技术,应用几何形变的特点,以坐标轴变换为基础,满足了图像的放大、缩小、旋转、变形等处理需求,且完整的保存了原图的基本特点.有如阵列、集合理论在图像形变中的应用.通过图像元素的重建实现了图像边缘的清晰化、明朗化,有利于应用者更准确的把握图像特点,对图像进行直观、准确的分析.多功能数学在图像处理上的应用,满足了不同应用者对图像处理软件的差异需求,使图像处理软件的应用得到了质的提升.但是,由于图像处理过程中信息量巨大,在多功能数学理论应用过程中应注重数学理论应用于计算机硬件、宽带技术等发展的同步,以提高多功能数学在图像处理中的实践效益.

二、多功能应用数学的技术应用分析

1.多功能应用数学在图像处理软件中应用的特点

多功能数学对于图像处理软件最显著的贡献是他将图像的特性真实的、清晰的呈现处理,用数学的语言精致的、准确的描绘出图像的特征,使图像的质量得到了提升,而图像的本质特征却不会发生变换.其次,多功能数学对图像的描述精度高、灵活性大,使图像信息具有了更大的利用空间和利用价值,也是的原图的应用潜力得到了最大化发挥.再次,基于多功能数学技术应用的图像处理软件适用面广,处理速度快、效果好,引领了图像处理软件的发展趋势,随着数学理论在图像处理软件开发中的更广泛应用,各种图像处理算法将更加精确,图像资源的利用将实现更优化发展.

2.多功能应用数学在图像处理软件中的应用分析

多功能数学在图像处理中的应用复杂、广泛而又灵活,以数学形态学、数学集论学等为基础开发图像处理软件,使图像的边缘平滑、清晰、连续,方便了图像使用者对图像的观察、理解和研究.例如,图像平衡处理,通过图像函数使图像边缘变得平滑、连续,又不会改变原有图像的性质,如灰度处理使图像变明或变暗,从数学函数中提取图像的边缘特征,对图像进行分割,对其形状进行准确的识别,并且分析其图像文理,从而重建原图,使处理过的图像比原图清晰、平滑、易于辨别利用并保留原图的性质特征.又如模糊数学在图像处理软件中的应用,通过图像元素的分解,对图像结构元素进行分析,形成图像内的集合,如以模糊数学理论为基础的边缘检测图像处理,将图像的骨架进行有效的、清晰的提取,结合提取元素的特征将其分为集合A和集合B,集合A、B中的图像颗粒有各自的性质特点.在图像处理中,通过连续的腐蚀、膨胀运算,使两个集合形成交集,交集中的特征元素就会被纳入A集合或B集合,图像边缘结构元素颗粒就能得到明确的分辨,使图像文理、边缘更为清晰,方便了图像的识别和应用.此外,多功能应用数学为图像处理软件的图像边缘检测、图像特征提取、抑制噪音等提供了理论支持,通过图像处理软件所蕴含的一系列的数学理论知识对图像进行精密的运算、构建,达到图像处理的最佳效果,提升了图像的开发和利用价值.

三、结 语

多功能数学作为图像处理软件开发的工具在促进图像处理效果中起到了重要的作用,使图像处理的效果满足了更多层次的使用要求,同时使图像处理的复杂化得到了简化,提高了图像处理的速度,使图像资源得到了更为广泛、普遍的应用.在未来的图像处理软件发展中,各种图像处理运算,各种数学理论还将发挥其重要作为,继续为图像处理软件的发展提供动力.

【参考文献】

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[2]王克奇、马晓明、白雪冰,基于分形理论和数学形态学的木材表面缺陷识别的图像处理[J],森林工程,2013(2).

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