計(jì)算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)研究

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摘要：計(jì)算機(jī)圖像處理與編程技術(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(jià)值，因此得到了十分廣泛的應(yīng)用。文章將對(duì)計(jì)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(jì)算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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(jì)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(jì)算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在我國(guó)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(guó)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(jì)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(kāi)展創(chuàng)造有利的條件。

一、計(jì)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(lái)說(shuō)，計(jì)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(jì)算機(jī)強(qiáng)大的分析和處理功能來(lái)采集原材料的信息，將信息分類(lèi)匯總；其二，提取后的信息需要轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號(hào)，以便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析。以往對(duì)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(lèi)上也有著固定的標(biāo)準(zhǔn)，給檢驗(yàn)人員對(duì)不同特征的講解和說(shuō)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(jì)算機(jī)上還原出來(lái)，這樣即可清楚了解到不同原材料的詳細(xì)特征，通過(guò)對(duì)比擇優(yōu)選取合適的原材料，對(duì)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(guò)了漫長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，無(wú)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(jià)值不單單體現(xiàn)在原材料的篩選上，還可以檢測(cè)材料和產(chǎn)品的缺陷，通過(guò)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(lái)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。灰度閾值分割則通常使用最大類(lèi)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(lèi)間方差盡可能的擴(kuò)大，這樣就可以自動(dòng)獲得圖像的閾值。經(jīng)過(guò)前兩項(xiàng)處理后往往會(huì)發(fā)現(xiàn)圖像的背景上存在著若干個(gè)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(huì)給后續(xù)的測(cè)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(lái)解決，將圖像中具有特征形態(tài)的幾何形狀整合起來(lái)，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法加以計(jì)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(duì)應(yīng)，但是也會(huì)出現(xiàn)特例，即樣本缺陷不能用幾何形狀識(shí)別出來(lái)。因?yàn)閹缀涡螤畋容^有限，原材料和產(chǎn)品的缺陷類(lèi)型卻多種多樣，所以上述情況將會(huì)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(duì)圖像處理技術(shù)加以改進(jìn)，大力創(chuàng)新缺陷識(shí)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(huì)得到進(jìn)一步的拓寬，也會(huì)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(jì)算機(jī)上編寫(xiě)程序代碼，促使計(jì)算機(jī)按照特定程序運(yùn)行，以此來(lái)給用戶(hù)提供多樣化的服務(wù)，可以說(shuō)，編程技術(shù)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用隨處可見(jiàn)，是人機(jī)交互的重要途徑。人們想要使用計(jì)算機(jī)的某種功能，就要借助相應(yīng)的程序，否則計(jì)算機(jī)將無(wú)法執(zhí)行用戶(hù)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(lái)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(hù)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(huì)將所有帶ASP后綴的文件提取并顯示出來(lái)；其次，服務(wù)器會(huì)按照ActiveServerPage的要求生成HTML代碼發(fā)送給瀏覽器，進(jìn)而生成動(dòng)態(tài)的瀏覽器網(wǎng)頁(yè)；最后，用戶(hù)端會(huì)顯示出HTML文件，使得數(shù)據(jù)庫(kù)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(lèi)似圖像法和函數(shù)圖像法。類(lèi)似圖像法指的是將兩個(gè)具有相似特征的編程圖像放在一起進(jìn)行對(duì)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(lèi)圖像的劃分標(biāo)準(zhǔn)，利用統(tǒng)計(jì)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(duì)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(huì)邁上新的臺(tái)階。相對(duì)來(lái)說(shuō)，函數(shù)圖像法對(duì)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(guò)程繁瑣，不利于對(duì)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(lèi)似圖像法。我國(guó)是工業(yè)大國(guó)，對(duì)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(cái)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(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化、自動(dòng)化發(fā)展步伐。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的原材料檢驗(yàn)方法過(guò)于落后，致使原材料引起的產(chǎn)品缺陷問(wèn)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(gè)檢驗(yàn)流程都要力爭(zhēng)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(mǎn)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(guó)工業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)在檢驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)彰顯出來(lái)，農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事領(lǐng)域的檢驗(yàn)中也逐漸開(kāi)始應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用過(guò)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(jì)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(lái)研究植物的生長(zhǎng)狀態(tài)和缺陷問(wèn)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(zhuān)屬于農(nóng)作物的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中，促使數(shù)據(jù)庫(kù)信息逐步完善，通過(guò)對(duì)同一類(lèi)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(zhǎng)的關(guān)鍵因素，加強(qiáng)對(duì)這些因素的控制，給農(nóng)作物創(chuàng)建良好的生長(zhǎng)環(huán)境，有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，之于我國(guó)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(jì)算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)的功能表現(xiàn)在對(duì)醫(yī)學(xué)圖像的采集、整理和輸出方面，上述工作都是在計(jì)算機(jī)上完成，對(duì)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(guò)處理以后發(fā)送給各個(gè)科室的醫(yī)務(wù)人員，根據(jù)患者檢測(cè)的部位得到的圖像類(lèi)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(guò)檢驗(yàn)后醫(yī)務(wù)人員對(duì)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(jì)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(lái)，可以了解該方案是否可行，大大縮短了疾病研究時(shí)間，獲得的成效顯著，無(wú)疑給廣大患者帶來(lái)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(cè)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(guò)遙感圖像處理技術(shù)完成檢驗(yàn)工作。以往對(duì)于計(jì)劃目標(biāo)定位過(guò)程中，大多數(shù)采取人工判斷，這樣其準(zhǔn)確性無(wú)法得到保障，精度較低，再加上長(zhǎng)期作業(yè)，對(duì)于工作人員是一種考驗(yàn)。通過(guò)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(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)作為其中的一個(gè)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(lèi)、圖像統(tǒng)計(jì)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(jiǎn)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(duì)促進(jìn)軍事現(xiàn)代化發(fā)展起到了積極的作用。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，計(jì)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(wèn)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(jì)算機(jī)圖像處理與編程技術(shù)能夠真正滿(mǎn)足于各個(gè)領(lǐng)域檢測(cè)工作的具體要求，以展現(xiàn)檢測(cè)工作的根本價(jià)值，為社會(huì)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(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所