数字影像技术范文第1篇

关键词：数字技术；影像修辞；影响

在一百多年的发展过程中，电影经历了蒙太奇理论、声音、色彩的运用以及长镜头的运用等几个阶段。数字技术改变了影像中最基本的镜头，影像从以胶片形式存储渐渐转变为以数字形式存储。影像中的声音、色彩都可以随意改变。数字技术在形式上并没有对蒙太奇、长镜头等产生革命性的变革，但在内容上却对电影的语言影响巨大，这些影响体现在影视的各个元素中。

1 数字技术下的影像夸张

在传统影像中，夸张的修辞方法经常被采用，然而更多的夸张手法运用在演员的表演中，例如表现喜悦，演员可以通过不断地大笑来体现；表现事物味道好，我们通过吃食物的演员的面部表情来体现。传统意义上的夸张通过事物内部的表现来突出要夸张的内容；而在数字技术下影像的夸张则通过画面语言来体现。

在周星驰导演的电影《功夫》中，夸张的手法被大量使用，无论是风格还是展现形式，夸张都被运用得恰到好处。从打斗的激烈程度来看，高手们出招轻则桌椅不全，重则残垣断壁，而这种“真实”的打斗效果是在传统影像拍摄中无法获取到的。在《功夫》中运用大量的数字技术对虚拟的场景进行重构，和真实拍摄的内容合成，从而造成视觉上的冲击。影片中火云邪神在被斧头帮救出后，为了向斧头帮证明自己的武功，当梁小龙将腿抬起后片中出现了另一组画面，即桌子、墙壁及其门窗都被冲击波打碎，这些画面都是在电脑中设计制作的。

2 数字技术下的影像对比

2.1 色彩对比

色彩在对比的修辞方式中也经常被运用。有些导演采用黑白的形式来描述影片的内容，在电影《辛德勒名单》中，导演斯皮尔伯格采用黑白色以纪录片式的形式进行创作，影片的开头即将红色的蜡烛转换成黑白的画面，预示着事物从美好向灾难的转变。在影片的结尾，一群犹太人走出集中营的时候，画面逐渐从黑白向彩色过渡，气氛由压抑转为明亮，黑白与彩色的对比，形象地描述了人们逃离死亡，重获自由的愉快的心情。这种色彩的处理方式在数字影像处理中已经非常普遍。通过色彩的过滤提起影像中的具体的颜色，然后将这种颜色保留下来，这种简单的数字处理方式却让视觉对比效果非常的明显，寓意非常深刻。

2.2 大小对比

物体的大小可以表现出事物的强弱，烘托出影像需要的气氛，电影《侏罗纪公园》也曾使用大量的恐龙模型进行拍摄，而在数字技术下，影像大小比例的变换已不是难事。在《指环王》中，当各路英雄结成指环同盟的时候，所有重要的人物站到了一起，镜头看上去非常的简单，然而里面既有巫师、精灵等正常比例的人，也有比较矮的哈比人。如果从这个角度看上去，画面就不再简单，而这一场景中，制作人员用分层的方式将需要不同高度的演员分层拍摄，当然在拍摄的前要预先设计好每个演员需要站立的位置，然后将每一层按照比例进行缩放，以此来达到协调的效果。通常把大小的对比运用到科幻、童话故事中，通过比例的缩放，人们能看到小人国或者巨人世界，通过大小的对比让人有一种奇幻般的感受。

3 数字技术下的影像虚实

3.1 场景的虚实结合

影像的虚实，指的是画面中既有真实拍摄的场景，又有用数字技术合成的场景。影像中的虚实结合因技术成熟、视觉效果突出而应用得非常广泛。例如，影片《孔子》中的齐鲁结盟的场景，为渲染两军对峙场景的壮观而采用虚实结合的方法，将双方剑拔弩张的紧张气氛表现得淋漓尽致。在《建党伟业》中也采用过同样的技术和方法，如在苏联演讲的画面中，实际拍摄的人物非常的少，其采用不同区域拍摄的方式然后合成，这种方法既减少了人力又加快了影片的制作速度。虚实结合作为一种创作手段，在数字技术下已经逐渐成熟，数字技术下影像可以由多个图层叠加在一起，从而达到意想不到的效果，这种技术带来的变革影响着影像信息的表达。

3.2 人物的虚实结合

人物的虚实结合，是指在科幻电影中利用动作捕捉技术将真人的动作、表情赋予到虚幻的演员中，利用人物的虚实结合可以大大地改善虚拟人物的动作真实程度，缩短制作的周期。在电影《金刚》、《阿凡达》、《猩球崛起》中，都广泛地使用了动作捕捉技术。动作捕捉技术减少了制作的成本，缩短了制作的时间，因为动作捕捉技术的运用，传统动画调节的时间被缩短到原来的六分之一，不仅如此，捕捉的动作可以被赋予到任何的角色中。动画师可以将这些数据重新组合，编辑创作出更多的运动数据。影像人物的虚实结合将人的情感赋予虚拟角色，从而让冷冰冰的虚拟角色活了起来。

画面重构即对内容的重新编排再现。从基本的内涵来说，影像即是对现实的再现，而影像的外在则包涵了一切客观的事物，包括现实的与非现实的影像内容。在数字技术出现之前，人们往往通过场景的重新构造、人物对话场景的重新编排来实现画面重构，而现在数字技术使得影像的画面重构变得简单。

纪录片对影像画面的重构要求较高。在纪录片中，为了增加表现效果，历史故事发生的环境、季节、历史的画面大都需要在影像中体现出来。例如，纪录片《故宫》、《大国崛起》等纪录片都曾使用数字技术对历史进行还原再现。《大国崛起》中对郑和下西洋宏大的舰队的勾勒渲染，让人们不仅在解说中感受到了大明王朝当时的兴盛，更在脑海中对郑和下西洋船队的规模、船只大小有了一个具体的了解。

归根究底，影像的重构就是为了增强观众对影视内容的直观感受，以实现从文字信息到文字信息所包含的视觉信息的转变。影像的重构不仅是对影像内容中所处环境的一次虚拟再现，更是对影像内容的情感负载，这种对表现的事物的褒贬即通过数字技术创作的画面内涵来体现。

影像画面的重构由于数字技术的运用而有突破，早期的影像重构部分依赖于实际设计的模型。而在数字技术的发展下，场景的重构大多数在电脑中合成就可以了。2010年《阿凡达》制作完成，人们从影片中既感受到了与地球相类似而又不是地球植物的自然环境，由于引力减少而生长巨大的树木，晚间发光的植物所带来的梦幻般的感受，巨型的魔鬼鸟等等，所有的一切都是建立在影像的重构基础之上的。

画面重构对于影像信息表达来说，是一种方法也是一种手段，通过画面的重构来再现具体的景象，它把在人脑中的景物、画面具体地体现在景象中，是从抽象到具体的一种方式，无论是用传统方式绘图、创建模型，还是用数字技术进行合成，其本质都没有得到改变。

修辞是语言中常用的方法，影像语言中的修辞与传统语言既有共性也有不同之处。传统语言通过文字的不同组合来表现修辞；影像语言则通过画面符号来表现，影像的修辞通过相似的画面符号来构成，通过画面的艺术处理来达到某一种艺术效果。以上我们探讨了数字技术下的影像修辞语言，这些修辞的共同特点就是它们都是在数字技术下产生的，尤其是三维虚拟技术在特效的运用方面起到了举足轻重的作用。因此，数字技术对于影像画面的效果表达有着很重要的影响。

数字影像技术范文第2篇

“城市影像地图集”结合了传统线划地图与正射影像的优点，含有丰富的信息量，能详尽地反映出现实中的细节，使读图者不需经过太多的抽象思维就能从图面上获取所需信息，大大增强了读图者对图的认同和使用兴趣。

综合性城市影像地图集制图工程是随着遥感技术、数字制图新技术的发展而兴起的地图应用工程，是基于城市遥感的数字城市战略构架中建立完善城市基础空间数据集和城市GIS的重要技术手段，也是适合我国城市规划、建设与管理工作的数字化应用系统工程，该工程对于推进我国城市各相关职能部门的信息化建设，提高城市管理决策的现代化水平，推动数字城市的发展有着意义深远的作用。

关键词：卫星影像纠正地图集DEM及地貌晕暄制作

一、《图集》编制的背景及意义

为加快实施广州城市发展“东进”战略，发挥开发区的辐射带动作用，统筹城乡发展，2005年4月，经国务院批准，在开发区基础上，整合周边农村地区，设立萝岗区，管辖面积达393平方公里。萝岗区位于广州市的东部，是穗港澳黄金三角的中心地带。位处珠江三角洲交通枢纽中心，到珠三角所有主要城市的道路基本实现高速公路化；夏园货运编组站位于区内，从区内黄埔集装箱码头出发的货运铁路连接夏园铁路货运站直至全国铁路干线。萝岗区紧邻全球前10大港口之一的广州港，香港货运码头、深圳盐田港、广州南沙港等大型货运码头满布周围。规划地铁线路将有若干条到达或通过萝岗区。

目前，广州市萝岗区按行政区划划分辖有夏港、东区、永和、联和、萝岗、5个街道和九龙镇。区内的广州经济技术开发区、广州高新技术产业开发区、广州出口加工区和广州保税区都是经国务院批准设立的部级经济功能区，是广州市改革开放的窗口。广州经济技术开发区西区是广州开发区发展最为成熟的区域，除工业外，西区集中了广州开发区大部分的商业、服务业与房地产，依托保税区物流业也得到了很大发展。开发区东区则以化工、食品、电子等轻工为主体，兼有重工业性质的工业区。广州市经济技术开发区永和区位于增城市境内，为台商投资区，对台商投资给于一定优惠。其功能定位为重点发展汽车配套、 电子产品制造、 食品、精细化工、轻加工业等工业行业。

全区（萝岗区）总人口约31.35万人，其中户籍人口约15.8万人，登记外来居住人口约15.55万人。全区共有生产型企业632家，其中规模以上394家。

萝岗区属山地丘陵地带，山色清秀，涧水长流，风景名胜众多：天鹿湖森林公园、丹水坑风景区、萝岗香雪公园等风景名胜区坐落其中。

建区以来，全区工业、科技、农业、人文齐发展，现代化建设步伐正大步向前迈进。

为了更好地反映萝岗风貌，为了即将到来的亚运会，为了展示萝岗区近年来的规划建设成果，也为了让世界更好地了解充满活力的萝岗，使萝岗区在泛珠三角经济圈内发挥更大作用，特别是为政府部门宏观决策提供依据，充分利用现有的基础测绘成果，编制一本《广州开发区萝岗区数字影像与规划图集》（以下简称《图集》）都是十分必要的，可以让广大市民和亚洲乃至全世界的游客更深入地了解萝岗、热爱萝岗。

二、《图集》编制的总体目标

受广州开发区城市规划信息编研中心委托，编制《广州开发区萝岗区数字影像与规划图集》。《图集》的目标定位，编制一本方便实用、内容丰富的地图集，既通过卫星影像直观地反映城市建设发展的现状，又通过单独提取的用地图符号表示的各级道路网络、主要单位和公共设施分布、住宅小区、停车场、行车交通等信息，并且结合翔实准确的地名信息，使之真正成为广州开发区的城市空间信息库，成为了解萝岗、出行办事、行车及了解广州开发区建设现状及未来规划前景的必备工具。其使用对象主要是与城市规划、建设、管理有关的政府部门，如：城市规划部门、公安消防、环境监测、电力电信、勘测单位、国土管理部门、交通监控、民政部门、房地产管理部门以及房地产开发商等单位使用，满足相关部门对测绘数据准确性、现势性、直观性的要求，为政府相关部门对城市发展建设的决策提供科学的依据。同时也可以向社会提供使用。

三、制图区域地理环境概况及制图基本数据简要分析

（一）制图区域地理环境概况

萝岗地区位处北回归线以南，气候温和，雨量充沛，土地肥沃。由南北两块区域组成，东连增城市，西邻白云、天河两区，北靠从化市，南接番禺区、东莞市，中间夹着黄埔区，开发大道、开创大道等主干道连接南北。境内有丘陵和冲积平原，地势北高南低。

本图集的制图区域包括整个萝岗区，区域范围的形状为中部宽，而南、北两头尖。

（二）制图资料分析

此次《图集》所采用的地图数据具有如下特点：

制图基本数据主要为数字形式的电子地形图数据；

制图数据内容丰富，作为主要制图数据的影像数据现势性较好（2006年11月的卫星影像）；

制图数据的数据量大，包含多种数据格式，数据的分析加工的预处理工作量非常巨大。

1.制图基本数据

1）．以萝岗区2006年11月的彩色数字正射卫星影像图（0.6米分辨率）作为分幅影像地图和萝岗区各辖区（街镇、经济功能区）卫星影像的影像数据源。

2）．2007版广州市行政区划挂图（1:8.5万），作为分幅设计、制作序图组中的广州行政区划图和分区线划图的基本数据。

3）．萝岗区1:500、1:2000地形图，作为分幅影像地图向量要素标描和地名注记标注的主要资料。

4）．广州市2005-2006年行政区划勘界成果，作为标描萝岗区行政区划界线的主要资料。

5）．萝岗区2007年镇级行政区划界线、街级管辖范围线测绘成果资料，作为标描萝岗区街镇级行政区划界线（管辖范围线）的主要数据。

6）．《萝岗区地图》和《广州市地名册》，作为地名注记标注的主要依据资料。

7）．已经通过审批的城市道路规划的图件，如：规划道路、地铁的线路规划图等，作为城市规划道路的标描资料来源。

8）．萝岗区城市亮点规划图、图片及文字说明数据。

2.补充资料

（1）最新的行政区划手册和行政界线资料；

（2）典型照片和文字说明；

（3）其它可供参考的数据。

总之，用于本《图集》编制的各种资料做到完备性、现势性良好，尽量丰富。

四应用总结

数字影像技术范文第3篇

关键词： 数字影像技术 排球教学 应用研究

1 前言

随着信息技术的迅猛发展，数字化技术已被广泛地应用于各个领域，同时也推动了视听技术与计算机技术的融合，产生了数字影像技术，为现代教育技术提供了更加丰富多彩的手段。教育的概念发生了新的变化，把现代教育推向崭新的阶段。

在现代教育中，计算机辅助教学成为现代教育技术兴起的重要标志，代表了教育信息的发展方向，充分发挥数字影像技术在排球技术教学中的作用，将加快技术动作的正确掌握，促进课堂教学的效率与效益，提高练习效果。

为了深化体育教学与校本课程的改革，我校体育组依靠自身力量，运用计算机集成文字、图形、图像、动画、音频和视频的数字影像资料，完成了一系列课件的创作与实践，并对此进行了研究。

2 研究对象与方法

2.1研究对象

学校04、05、06级各两个班，共245人（实验组）。

2.2研究方法

文献资料法：在实践之前，查阅了近几年来大量的有关资料。

实验法：先制作排球垫球、传球、扣球三个项目的数字影像资料，对实验班级进行辅助教学，在同样的时间内与传统教学班级进行比较。比较的方法有测试法、调查问卷法。

3 实验过程

3.1查阅有关资料，掌握数字影像技术制作方法。

为达到创作高质量数字影像技术的需要，我们的运行环境以Windows2000操作系统为本体多媒体软件环境，在此基础上选择了Broad-WAY动态视频图像采集与编辑软件，编辑软件Premiere、图镶编辑软件Photoshop、三维动画制作软件3DsMax和多媒体创作集中软件Authorware。

3.2确定排球的主要技术动作，制作相应的数字影像资料。

根据教学大纲内容，以及排球项目动作的难易程度，先制作排球垫球、传球、扣球三个项目的数字影像资料，然后对各项运用文字、动画、图片或实例录相显示说明。实例录像需通过Broad-way软件制作动态视频，动画制作用三维动画制作软件3DsMax。

导入：播放比赛录像片段和优秀运动员精彩动作画面，激发学生对排球运动的兴趣和练习的欲望。

基本技术：这一项是重点。第一步通过动画，完整示范。第二步慢放各个分解动作技术，并配音简要说明。第三步对单个技术动作或通过实例录像，或运用图片，或三维动画，或者几个手段综合起来再予以配音和文字显示，具体说明。如垫球位置，传球手型，运用图片和文字，扣球连贯动作用动画和录像。

练习方法：每个技术动作都配有练习方法，练习方法一般都用图片说明，特殊方法也可配以动画。

纠正方法：采用平时教学时拍摄下来的错误动作镜头显示。

竞赛规则：以文字显示说明为主。

3.3教学过程。

所要传授的技术内容，按教学计划分几次完成，如垫球，计划用4次完成，每次为45分钟，每次设定具体的目标，采用数字影像技术，在教学不同阶段分别与常规教学相结合进行辅助教学。

3.4测试。

在完成完整技术动作的教学后，分别进行技评和成绩测试，与同等素质、用同样时间进行传统教学的班级(常规组)相比较，得出结论。

4 结果与分析

4.1实验组和常规组身体基本素质的分析

实验组是各年级中模具和财会1班的学生，常规组是各年级中模具和财会2班的学生，身体基本素质、年龄、男女比例相差不大，进行分析比较，可比性合理。

4.2实验组与常规组教学效果的比较

实验组与常规组教学效果的比较

实验组运用常规组相同的教学时间，完成教学任务后，进行技评和测试次数。结果表明，实验组技评成绩明显好于常规组，同时实验组测试次数的均值也明显高于常规组。说明实验组对动作技术的掌握明显优于采用常规教学方法的常规组。

4.3数字影像技术对学生学习积极性的影响

调查结果表明，实验学生绝大多数对数字影像资料在排球教学中的应用持肯定积极的态度。

在教学过程中，将数字影像技术运用于体育教育具有生动、形象、直观的特点，采用动态视频图像进行完整演示、分解慢放、重新回放的教学手段，向学生提供大量直观的、规范化的技术动作示范，有助于学生建立完整、正确的动作概念，帮助学生更好地掌握动作，调动学生学习的积极性，从而提高学习效果。

5 结论

5.1在排球教学中使用数字影像技术，解决了在学习中感性认识和理性认识相统一的问题。

5.2数字影像技术既可以激发学生的学习兴趣，增强学生对具体动作的直观认识，形成动作完整概念，又有效地培了学生的学习自主性，充分发展学生的能力，使学生在较短的时间内掌握运动技术要领，接收更多有关的知识。

5.3数字影像技术需要体育教师花费时间和精力收集大量的知识和教学信息资料，同时还要及时更新充实进一步完善。

5.4数字影像技术必将成为今后体育教学中必不可少的辅助训练手段并得到广泛的应用，对教师的知识技术水平也将提出更高的要求。

参考文献：

［1］应国良：电视媒体与现代体育［J］.体育文化导刊，2002.6.

数字影像技术范文第4篇

关键词：基本概况及简要发展 ，常用方法， 实际应用 ，未来发展

Abstract: the digital image processing is to point to will image signal converted into digital signals and use the computer to the treatment of the process. Image processing first appeared in the 1950 s, when the electronic computer has developed to a certain level, people began to use computers to graphics processing and image information. Digital image processing as a subject about formed in the early 1960 s. The purpose of the early image processing is to improve the quality of the image, it with artificial object, to improve the visual result of the person for the purpose. The image processing, the input is the image quality is low, the output is to improve the quality of the images, common image processing method has image enhancement, recovery, coding, compression, etc. Nowadays, digital image processing is and the various aspects of society closely linked, inseparable. Let us know the digital image processing technology.

Keywords: basic situation and brief development, commonly used method, the practical application, the future development

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一、数字图像处理的基本概况及简要发展

数字图像处理，即Digital Image Processing，是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响：一是计算机的发展；二是数学的发展（特别是离散数学理论的创立和完善）；三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。20世纪20年代，图像处理首次应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片质量。到20世纪50年代，数字计算机发展到一定的水平后，数字图像处理才真正引起人们的兴趣。1964年美国喷气推进实验室用计算机对“徘徊者七号”太空船发回的大批月球照片进行处理，收到明显的效果。20世纪60年代末，数字图像处理具备了比较完整的体系,形成了一门新兴的学科。20世纪70年代，数字图像处理技术得到迅猛的发展，理论和方法进一步完善，应用范围更加广泛。在这一时期，图像处理主要和模式识别及图像理解系统的研究相联系，如文字识别、医学图像处理、遥感图像的处理等。20世纪70年代后期到现在，各个应用领域对数字图像处理提出越来越高的要求，促进了这门学科向更高级的方向发展。特别是在景物理解和计算机视觉（即机器视觉）方面，图像处理已由二维处理发展到三维理解或解释。近年来，随着计算机和其它各有关领域的迅速发展，例如在图像表现、科学计算可视化、多媒体计算技术等方面的发展，数字图像处理已从一个专门的研究领域变成了科学研究和人机界面中的一种普遍应用的工具。图像处理工具箱提供一套全方位的参照标准算法和图形工具，用于进行图像处理、分析、可视化和算法开发。可用其对有噪图像或退化图像进行去噪或还原、增强图像以获得更高清晰度、提取特征、分析形状和纹理以及对两个图像进行匹配。工具箱中大部分函数均以开放式MATLAB语言编写。这意味着可以检查算法、修改源代码和创建自定义函数。图像处理工具箱在生物测定学、遥感、监控、基因表达、显微镜技术、半导体测试、图像传感器设计、颜色科学及材料科学等领域为工程师和科学家提供支持。它也促进了图像处理技术的教学。

二、数字图像处理常用方法1、图像变换：由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。2、图像编码压缩：图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。压缩可以在不失真的前提下获得，也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩技术中最重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。3、图像增强和复原：图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量，可使图像中物体轮廓清晰，细节明显；如强化低频分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据降质过程建立“降质模型”，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。4、图像分割：图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。因此，对图像分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的热点之一。5、图像描述：图像描述是图像识别和理解的必要前提。作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展，已经开始进行三维物体描述的研究，提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。

图像分类（识别）：图像分类（识别）属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过某些预处理（增强、复原、压缩）后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。图像分类常采用经典的模式识别方法，有统计模式分类和句法（结构）模式分类，近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。

三、数字图像处理在生活中的实际应用

图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。

1、航天和航空技术方面的应用数字图像处理技术在航天和航空技术方面的应用，除了上面介绍的JPL对月球、火星照片的处理之外，另一方面的应用是在飞机遥感和卫星遥感技术中。许多国家每天派出很多侦察飞机对地球上有兴趣的地区进行大量的空中摄影。对由此得来的照片进行处理分析，以前需要雇用几千人，而现在改用配备有高级计算机的图像处理系统来判读分析，既节省人力，又加快了速度，还可以从照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。这些图像无论是在成像、存储、传输过程中，还是在判读分析中，都必须采用很多数字图像处理方法。现在世界各国都在利用陆地卫星所获取的图像进行资源调查（如森林调查、海洋泥沙和渔业调查、水资源调查等），灾害检测（如病虫害检测、水火检测、环境污染检测等），资源勘察（如石油勘查、矿产量探测、大型工程地理位置勘探分析等），农业规划（如土壤营养、水份和农作物生长、产量的估算等），城市规划（如地质结构、水源及环境分析等）。我国也陆续开展了以上诸方面的一些实际应用，并获得了良好的效果。在气象预报和对太空其它星球研究方面，数字图像处理技术也发挥了相当大的作用。

2、生物医学工程方面的应用数字图像处理在生物医学工程方面的应用十分广泛，而且很有成效。除了上面介绍的CT技术之外，还有一类是对医用显微图像的处理分析，如红细胞、白细胞分类，染色体分析，癌细胞识别等。此外，在X光肺部图像增晰、超声波图像处理、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像处理技术。

3、通信工程方面的应用当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。具体地讲是将电话、电视和计算机以三网合一的方式在数字通信网上传输。其中以图像通信最为复杂和困难，因图像的数据量十分巨大，如传送彩色电视信号的速率达100Mbit/s以上。要将这样高速率的数据实时传送出去，必须采用编码技术来压缩信息的比特量。在一定意义上讲，编码压缩是这些技术成败的关键。除了已应用较广泛的熵编码、DPCM编码、变换编码外，目前国内外正在大力开发研究新的编码方法，如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。

4、工业和工程方面的应用在工业和工程领域中图像处理技术有着广泛的应用，如自动装配线中检测零件的质量、并对零件进行分类，印刷电路板疵病检查，弹性力学照片的应力分析，流体力学图片的阻力和升力分析，邮政信件的自动分拣，在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态，先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。其中值得一提的是研制具备视觉、听觉和触觉功能的智能机器人，将会给工农业生产带来新的激励，目前已在工业生产中的喷漆、焊接、装配中得到有效的利用。

5、军事公安方面的应用在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导，各种侦察照片的判读，具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练系统等；公安业务图片的判读分析，指纹识别，人脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等。目前已投入运行的高速公路不停车自动收费系统中的车辆和车牌的自动识别都是图像处理技术成功应用的例子。

6、文化艺术方面的应用目前这类应用有电视画面的数字编辑，动画的制作，电子图像游戏，纺织工艺品设计，服装设计与制作，发型设计，文物资料照片的复制和修复，运动员动作分析和评分等等，现在已逐渐形成一门新的艺术--计算机美术。

7、机器人视觉:机器视觉作为智能机器人的重要感觉器官,主要进行三维景物理解和识别,是目前处于研究之中的开放课题。机器视觉主要用于军事侦察、危险环境的自主机器人,邮政、医院和家庭服务的智能机器人,装配线工件识别、定位,太空机器人的自动操作等。

8、视频和多媒体系统:目前,电视制作系统广泛使用的图像处理、变换、合成,多媒体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存贮和传输等。

9、科学可视化:图像处理和图形学紧密结合,形成了科学研究各个领域新型的研究工具。

10、电子商务:在当前呼声甚高的电子商务中,图像处理技术也大有可为,如身份认证、产品防伪、水印技术等。

四、数字图像处理未来发展

自20世纪60年代第三代数字计算机问世以后，数字图像处理技术出现了空前的发展，在该领域中需要进一步研究的问题主要有如下五个方面：1、在进一步提高精度的同时着重解决处理速度问题；

2、加强软件研究，开发新的处理方法，特别要注意移植和借鉴其他学科的技术和研究成果，创造新的处理方法；

3、加强边缘学科的研究工作，促进图像处理技术的发展；

4、加强理论研究，逐步形成处理科学自身的理论体系；

5、时刻注意图像处理领域的标准化问题。

五、直方图规定化原理和算法

在直方图规定化的过程中, 正确地选择规定化的函数有可能获得比直方图均衡化更好的效果, 一般分为三个步骤:

（1）如同均衡化方法中，对原始图的直方图进行灰度均衡化：

………………………………………（1）

（2）规定需要的直方图，并计算能使规定的直方图均衡化的变换：

…………………………………………（2）

（3）将第1个步骤得到的变换反转过来，即将原始直方图对应映射到规定的直方图，也就是将所有的对应到去。因为在映射过程中有取整误差的影响, 所以采用什么样的映射规则在离散空间中很重要。常用的两种方法为单映射规则( single mapping law, SML) 和组映射规则(group mapping law,GML)。

单映射规则( single mapping law, SML) : 是从小到大依次找到能使式（3）最小的k和l,

………………………………………………（3）

然后将对应到去, 由于这里每个是分别对应过的, 故这种方法简单直观, 但有时会有较大的取整误。

组映射规则(group mapping law, GML): 设有一个整数函数，, 满足: , 确定使式（4）达到最小的。

………………………………………………（4）

这时, 如果, 则将其从到的都对应到去;如果, 则将其从 到都对应到去[5]。

我们采用MATLAB进行仿真运算，具体实现的MATLAB算法的流程图为：

图1SML算法流程图图2GML算法流程图

六、 仿真效果对比

设有一幅64×64，8比特灰度图像，其直方图见图3所示，图4为希望变换得到的规定直方图。我们采用MATLAB进行仿真，按照单映射（SML）和组映射(GML)规则分别进行计算，可以得到在这两种映射规则下的直方图分布，仿真运算结果见图5图6所示。

图3 原始直方图 图4 规定直方图

图5 SML规定化后的直方图 图6 GML规定化后的直方图

七、 结论

对比图5和图6表明，本文实现的GML算法可以改进在以往的直方图规定化算法中出现的规定化后的图像的灰度级不能与规定直方图的灰度级相似的问题。同时我们可以看出，SML映射规则是一种有偏的映射规则，因为一些对应灰度级被有偏的映射到接近计算开始的灰度级，而GML映射规则是统计无偏的。

量化的比较可借助映射产生的误差来进行，这个误差可用对应映射间数值的差值（取绝对值）的和来表示，和的数值越小，映射效果越好。以图5图6 的数据为例，对单映射来说，这个和为：；而对组映射来说，这个和为：。组映射所产生的误差小于单映射所产生的误差。

八、 参考文献

[1] 冈萨雷斯.数字图像处理（MATLAB版）.北京：电子工业出版社.2004：58-64

[2] 章毓晋. 图像工程(上册) : 图像处理[M]. 北京: 清华大学出版社,2006.90-97

[3] Zhang Y J.1992.Improving the accuracy of direct histogram specification. IEEE Electronics Letters,28(3):213-214

数字影像技术范文第5篇

关键词：数字技术；摄影艺术手法；摄影创作

1 数字时代下的摄影艺术

“科技是第一生产力”，摄影的发展自始至终可以说是一场技术的革命。从20世纪五六十年代开始，日本在照相机上使用了半导体电子技术，使得以后的照相机的发展朝着智能化、数字化方向发展。尤其是近年来，随着计算机技术和数字图像处理技术的发展，摄影技术有了更多的科技支持。在现代计算机技术、网络技术的推动下，随着数字化时代的到来，摄影艺术带来了革命性的变革：传统摄影中以光学成像和化学显影为基础的摄影技术受到现代数字技术的洗礼；摄影技术从前期的构图与拍摄到后期照片的处理、合成与文件储存、打印输出等一系列操作都离不开数字技术。

不同于以审美为目的的传统艺术摄影，数字时代下数码摄影的拍摄不再局限于只能拍看得见的东西，通过数码合成技术还能制作人们想象中的东西；不仅能拍生活中我们感知到的东西，还能将我们体会感悟的东西形象地“拍摄”（合成制作）出来。这种摄影技法的变化，不仅是传统摄影表现手法的进一步丰富，而且使摄影者的思想、观念得到更完美的表达，延展了摄影创作的范围，使得数码摄影具有无限的可能。

2 数字技术对摄影艺术创作的革新

自从1946年第一台电子计算机问世，电脑以完全超出人们想象的速度迅猛发展。以计算机技术为核心的数字媒体技术迅速发展，随着现代多媒体技术、移动通信技术和网络技术的不断创新，社会政治、经济、军事、人类的文化和艺术生活越来越离不开数字技术。

数字时代的作品的创作和传播方式在数字技术给人类社会带来的强烈冲击下发生了翻天覆地的变化，数字技术使传统的文学、绘画艺术、音乐以及电影、摄影等作品都能够转变成数字化作品，使得作品能够在网络技术的支持下更加快速并在更大范围内传播。同时，整个艺术生产和艺术消费观念在以数字技术为代表的现代科技的影响下也发生了巨大的变化。对于艺术来说，首先，在历史上，从来没有过像网络时代下这样低的出版“门槛”，人人可以创作艺术，人人可以成为艺术家。其次，观众与作者的交流变得更加自由，但是，兼通科学艺术的人才在数字网络时代却显得尤为缺乏。对于摄影界来说这是个数字技术对图像的拍摄、后期处理以及传输等方面都给予了革命性的变革的新时代。一方面，在数字化技术的推动下，数字图像的操作和后期处理都变得简单、快捷。另一方面，随着数字软件的广泛使用，有大胆者为了使作品更加优秀而对作品原有的结构进行元素的移动、拼接，原本的游戏规则开始发生改变。

2.1 数字技术对摄影创作真实性的改变

长久以来，摄影创作都被人们看作是一个能够精确还原客观对象的技术手段，人们已经接受它真实再现客观事物的这种艺术形式。也就是说，摄影创作的对象都是客观世界中真实存在的，摄影只是通过某种技术复制还原某个时间或空间中静止或运动的事物。正如摄影师罗兰・巴特所认为的，“曾经存在过”才是摄影的真正价值。作为大众媒体，摄影与其他艺术不一样的是，摄影的创作过程是客观的，以真实存在为基础，它的价值就体现在它的真实性上，从而使它积累了广泛的群众基础。

数字技术的出现使得摄影作品的真实性受到强烈冲击。Photoshop等图像处理软件的过度使用使得事物本身真实的面目大打折扣。各种编辑软件的使用可以很轻易地将各种不相关的元素整合到同一件摄影作品里，传统摄影创作作为真实记录的证据观念被数字技术彻底改变。

数字技术能够通过各种图形处理软件将相机拍摄的素材快速拼接整合，成为与原有图像截然不同的图像。传统摄影创作中的图像在数字技术的影响下已经从原来的大小、色彩、光影等各种固定形态中解放出来，数码模块的不断重复组合、排列也取代了原来的冲洗放大。图像的所有属性都可以通过数字技术改变，从修正曝光不足、暗色、偏斜到增加色彩、改变大小和横竖等等，都可以做到。在数字摄像艺术环境下，摄影师在拍摄过程中需要解决的技术问题不再是后期底片图像的处理，因为后期的图像处理更多的是采用PS等软件来进行。在数码技术的影响下，摄影创作已经由之前为了还原艺术本源，变成对新的艺术形象的再创作，这是摄影技术向摄影艺术提升的新阶段。

2.2 数字技术丰富了摄影创作的表现手法

不同于传统摄影的以光化学为基础的银盐反应成像，基于数字技术图像处理下的摄影创作是在计算机处理信息的支持下形成的位图图像或矢量图。原始图像在曝光度、对比度、色彩的饱和度等方面都可以通过后期的数码暗房制作出来，达到完美的程度，从而大大丰富、提高了摄影的创作表现手法。