試論計算機圖像處理中模糊數學理論的具體應用

張風彥 銅川職業技術學院基礎部 李強 銅川市新區第一中學 戴麗萍 銅川職業技術學院基礎部

試論計算機圖像處理中模糊數學理論的具體應用

張風彥 銅川職業技術學院基礎部 李強 銅川市新區第一中學 戴麗萍 銅川職業技術學院基礎部

模糊數學理論針對計算機圖像處理中圖像分析與計算機視覺對圖像造成的影響而產生，最終目的是為了處理圖像的模糊性，從而達到圖像識別、圖像解釋與描述的目的。本文在模糊數學理論的基礎上，對計算機圖像處理中模糊數學理論的具體應用進行分析。

計算機 圖像處理 模糊數學理論

隨著計算機技術的不斷普及，人們工作、生活以及生產效率得到很大程度的提高。計算機圖像處理在計算機技術中占據重要部分，作為信息論、計算機技術與信號處理技術相結合的綜合性應用學科，數字圖像處理技術已經成為人類視覺延續的一種重要手段，然而受到計算機視覺、圖像分析的影響，圖像會存在模糊性，因此采取模糊數學理論對圖像進行處理也就十分重要。

1 模糊數學理論

在較長時間內，自然界多種事物運動規律的表述采用隨機數學以及精確數學，并且獲得了較為顯著的成效，然而仍有大量的模糊現象存在并且被回避，近年來隨著現代科學技術的發展，模糊數學理論出現并在較多領域內普遍運用。模糊數學理論指的是對模糊性現象進行研究及處理的一種數學方法和理論，模糊集合是其基本概念，主要研究內容包含模糊數學理論、模糊語言學運用、模糊數學和精確數學以及隨機數學三者之間的關系、模糊數學以及模糊邏輯的運用等。具體而言，模糊數學理論就是將所有事物作為數學集合看待，將范圍不明確、無法確定集合的各個元素，用變量的角度統一描述這一集合，將集合中的所有元素當做變動的量。

2 計算機圖像處理中模糊數學理論的運用

紅、黃、籃為計算機圖像處理技術中的三元素他們與清晰度、對比度以及圖像顏色共同構成了計算機圖像處理的主要內容，而在處理過程中，三個顏色值范圍內的模糊調動并無明確概念，因此圖像處理存在較大的偏差，而通過模糊數學理論可以有效解決這一問題。

2.1 圖像調整中模糊數學理論的運用

一般調整圖像對比度時多是通過對圖像顏色的參與值進行調整，只需要保證調整的圖像顏色值在一定的范圍內，就可以達到較為理想的效果，然而對于一些較為特殊的圖像則效果較差。在對模糊圖像進行處理時，首先要明確圖像的輪廓，使圖像邊緣強化并具有準確的形狀。如在處理灰度值較大的圖像時，要保證其圖達到一定的清晰度，首先要對其灰度邊緣進行調整，不僅可以增加其灰度值，同時有助于實現對比清晰。我們可以通過模糊邊緣提取法來提高圖像灰度值，選定一個圖像，其灰度值為某一確定的比例，那么在一定像素值內，其灰度值也為固定范圍，通過這一比例關系可以得到其灰度值范圍，并根據得到的灰度值范圍來得到圖像的最大灰度值，最后通過對圖像邊緣灰度模糊值進行調整就可以得到圖像對比度的調整。

2.2 圖像融合中模糊數學理論的運用

圖像融合也是計算機圖像處理技術中使用較為廣泛的運用之一，多在農業、工業、工程繪圖等使用。常規情況下，進行圖像融合的兩個圖像若相似度較高，那么融合的難度較小，反之，若進行融合的兩個圖像或者數據之間的數值差別、相似度較大，那么圖像融合就會受到一定范圍的限制，此時就需要運用到模糊數學理論。圖像融合指的是通過計算機對圖像的高度處理，對至少兩個圖片進行高度融合。近年來隨著計算機技術的不斷提高，計算機處理圖像更加精細，圖片的色彩質感以及空間質感明顯增加，因此在圖片融合時，圖片的相似會表現出不同的灰度，而融合過程中圖片灰度的變化會導致圖片性質發生改變，因此在進行圖片融合時，必須要重視灰度值參考數據的調整。通過模糊數學原理可以對圖片融合進行處理，將圖片融合中的灰度值以及圖片間的融合程度當做一個集合函數，并推斷出灰度值與圖片融合間的函數關系，最終實現圖片高度融合。

2.3 圖像調整中模糊數學的運用

圖像調整一般是指圖片顏色及形狀的調整。計算機圖片可以通過不同色彩、色彩搭配比例來實現完全不同的視覺效果，并使圖片表現出不同的顏色。通過數學模糊原理可以對圖片顏色進行調整，設計師根據需要的圖片風格來對色彩度進行調整，并對不同色彩間的搭配進行控制，達到預期的效果。

2.4 其他圖片處理中模糊數學理論的運用

模糊數學理論同時在濾波技術、圖像編碼、數字化以及圖像分割等多方面處理中有所運用，并且開發潛力巨大，對于圖片質量的提高有著重要意義。

3 結束語

隨著計算機技術的不斷提高，人們對于圖片精準度的要求也明顯提升，模糊數學理論在計算機圖像處理中運用可以簡化圖片處理，提高圖片處理效果，為后期圖片設計提供了精準素材，因此可以在計算機圖像處理中推廣使用，以服務于更多領域。

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[2]王文武.一種基于統計信號處理和模糊數學的圖像融合算法[J].計算機與數字工程, 2006, 34(7):42-44.

[3]魏少峰,張穎.模糊數學理論在計算機圖像處理中的應用[J].科技風,2012(7):44-44.

張風彥（1981.01—），女，漢族，內蒙古烏蘭察布人，講師，碩士，主要從事計算機圖像處理；李強（1982.01—），男，漢族，陜西楊凌人，中級，學士，主要從事數學應用；戴麗萍（1981.11—），女，滿族，陜西西安人，講師，碩士，主要從事信息技術研究。