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偏微分方程的圖像處理
偏微分方程的圖像處理
摘 要：圖像加密處理技術(shù)是各種魚(yú)圖像相關(guān)技術(shù)的總稱。
對(duì)于大多數(shù)圖像技術(shù)處理工作者來(lái)說(shuō)，他們?cè)谔幚韴D像信息中都是通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)和和電子輔助設(shè)備相互結(jié)合運(yùn)行來(lái)完成的。
在很多領(lǐng)域都在利用圖像處理技術(shù)來(lái)變換，增強(qiáng)或者表達(dá)描述目標(biāo)的提取和測(cè)量。
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，3D場(chǎng)景建模，數(shù)據(jù)庫(kù)建立以及相關(guān)圖像分割技術(shù)都在不斷的飛速發(fā)展，除此之外，圖像加密處理技術(shù)還可以完成上述的制作和硬件設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：圖像技術(shù);圖像加密;偏微分方程
1 圖像加密處理技術(shù)的基本知識(shí)
1.1 圖像機(jī)密處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
圖像機(jī)密處理技術(shù)也是計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，主要是利用計(jì)算機(jī)對(duì)所輸出圖像信號(hào)進(jìn)行有效技術(shù)處理的過(guò)程，該技術(shù)在20世紀(jì)50年代出現(xiàn)至今，取得了飛速的發(fā)展，現(xiàn)今已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)規(guī)模和水平。
在最早期該技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，人們主要是領(lǐng)用它來(lái)處理圖像的畫面質(zhì)量，目的比較單純，只是為了改善圖片的視覺(jué)效果，把低質(zhì)量的圖像輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，利用各種圖像的計(jì)算方法來(lái)處理圖像信息。
圖像處理技術(shù)作為一門學(xué)科出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代，主要是圖像的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號(hào)輸出的都是經(jīng)過(guò)計(jì)算及處理改善后的圖像，我們平常所用的計(jì)算機(jī)圖像處理方式包括圖像增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮等。
通過(guò)上面的描述我們不難看出，圖像的處理結(jié)果利用計(jì)算機(jī)作為輔助的手段，同事數(shù)字圖像處理技術(shù)也需要各種機(jī)器感來(lái)完成，這一種計(jì)算機(jī)分割計(jì)算的處理模式，該技術(shù)隨著發(fā)展已經(jīng)在字符識(shí)別，軍事指揮和指紋處理等多方面都得到了廣泛的應(yīng)用，除此之外，在我們?nèi)粘Ｉ钪械奶鞖忸A(yù)報(bào)和航空定位等領(lǐng)域也有所發(fā)展。
1.2 圖像加密處理技術(shù)的框架
圖像加密處理技術(shù)是涉及方方面的一種技術(shù)，包括圖像分析、圖像理解和計(jì)算機(jī)視覺(jué)，目前在這些技術(shù)領(lǐng)域還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)計(jì)的界定標(biāo)準(zhǔn)。
由于近幾年圖像技術(shù)得到了極大的發(fā)展，有很多新的計(jì)算方法核心的計(jì)算理論應(yīng)運(yùn)而生，伴隨著也出現(xiàn)了一大批新的技術(shù)裝備。
這些成果都是在原有的技術(shù)成果上發(fā)展起來(lái)的，與原來(lái)的技術(shù)協(xié)同發(fā)展，相互交叉，目前在圖像技術(shù)處理領(lǐng)域較為流行的就是如圖1所示的技術(shù)框架，這種技術(shù)將數(shù)學(xué)、光學(xué)、通信等基礎(chǔ)科學(xué)的原理有機(jī)的結(jié)合在一起。
圖像加密處理技術(shù)是一個(gè)內(nèi)容豐富的過(guò)程，在一般的計(jì)算過(guò)程中都是兼顧抽象程度和研究方法等三個(gè)層次的內(nèi)容。
包括圖像分析，處理和最后的生成。
這樣的運(yùn)行模式計(jì)算機(jī)的參與工作很大，在很多的圖像處理中都沒(méi)有一個(gè)混淆的圖像處理計(jì)算過(guò)程，換而言之，圖像處理技術(shù)是一種和中間層技術(shù)又有聯(lián)系又有區(qū)別的技術(shù)類型，同時(shí)還沒(méi)有一個(gè)明確的界限。
從圖1的表述中，在圖像機(jī)密處理過(guò)程中，抽象的程度越高，數(shù)據(jù)量也隨著減少，具體而言，所有的圖像都要經(jīng)過(guò)一系列的技術(shù)處理才能生成為有用的信息內(nèi)容，在這樣一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程中，操作對(duì)象和數(shù)據(jù)量都在隨時(shí)發(fā)生著變化和壓縮，所以說(shuō)，高質(zhì)量的圖像技術(shù)處理對(duì)底層的操作要求必須有指導(dǎo)的內(nèi)容，同時(shí)在高低層相互轉(zhuǎn)換的變換過(guò)程中也需要很好地操作能效。
2 圖像加密處理技術(shù)的實(shí)例—圖像的加密
圖像加密是圖像編碼的一種形式。
很多情況下圖像技術(shù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中都進(jìn)行隱藏，這就是所謂的圖像加密處理技術(shù)。
下面我們通過(guò)一個(gè)具體的計(jì)算實(shí)例來(lái)看深入理解，在離散模型下的圖像處理一般情況下我們的分辨率都用n*n來(lái)表示，對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)一次為x=(x1，x2)，x1，x2屬于{0，1，2，..，n-1}。
加密的過(guò)程用算子T實(shí)現(xiàn)
Tu(x)=u(Arn(x))
其中Arn表示Arnold變換，是對(duì)像素的一個(gè)坐標(biāo)變換，
程序運(yùn)行結(jié)果如圖2所示
3 圖像變換的不變性與偏微分方程與計(jì)算機(jī)圖像加密處理結(jié)束的結(jié)合
數(shù)學(xué)模型技術(shù)的應(yīng)用使得計(jì)算機(jī)圖像積木處理技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。
在數(shù)學(xué)模型的支撐下很多時(shí)候都不需要對(duì)圖像的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行局部的有效處理。
這樣的處理模式不但簡(jiǎn)單，而且迅速有效。
在適合的運(yùn)動(dòng)技術(shù)處理的圖像中對(duì)很多的圖像目標(biāo)進(jìn)行分割處理然后在組合在一起，主要模式大致有三種：腐蝕、膨脹、開(kāi)和閉
在膨脹計(jì)算和腐蝕計(jì)算當(dāng)中，我們一般情況下都以膨脹算子的偽代碼為主要內(nèi)容，一般情況下我們?cè)O(shè)定圖像的分辨率為mXn，u[i，j](i=1…m，j=1，…n)表示圖像在[i，j]位置的灰度值。
經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)模型的有效計(jì)算分析運(yùn)行結(jié)果如圖3所示：
從上述的圖片中不難看出黑色區(qū)域和白色區(qū)域的明顯差別，這就是膨脹和腐蝕計(jì)算運(yùn)行的結(jié)果呈現(xiàn)。
4 總結(jié)
通過(guò)上述的描述我們不難發(fā)現(xiàn)，圖像加密處理技術(shù)是一個(gè)技術(shù)性強(qiáng)，運(yùn)算復(fù)雜的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，在對(duì)其研究的過(guò)程中，不但要求我們有豐富的實(shí)踐知識(shí)，還需要有細(xì)致深入的全方位理解和掌握，在我們所列舉的實(shí)例中，計(jì)算過(guò)程是一個(gè)把任務(wù)分開(kāi)在組合的計(jì)算過(guò)程中，只有通過(guò)不斷的摸索和實(shí)驗(yàn)，才可以在每次圖像處理中得到經(jīng)驗(yàn)，從而更好地掌握這么科學(xué)技術(shù)知識(shí)。
參考文獻(xiàn)：
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