計算機(jī)圖像處理技術(shù)在融媒體視覺傳達(dá)中的應(yīng)用

繆小芬

（浙江省金華市金東區(qū)融媒體中心，浙江 金華 321015）

1 計算機(jī)圖像處理技術(shù)概述

計算機(jī)圖像處理技術(shù)是一種利用計算機(jī)軟硬件對數(shù)字圖像進(jìn)行分析、處理和優(yōu)化的技術(shù)，其主要內(nèi)容包括圖像的數(shù)字化、圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、圖像分析和圖像識別等方面[1]。通過這些技術(shù)，可以對圖像進(jìn)行去噪、對比度增強(qiáng)及銳化等處理，從而改善圖像質(zhì)量，提取更多有用的信息。

1.1 融媒體視覺傳達(dá)的背景與意義

融媒體視覺傳達(dá)是指將文字、圖形、圖像、音頻及視頻等多種媒介形式融合在一起，通過視覺元素進(jìn)行信息傳遞的方式[2]。在信息爆炸的時代，人們越來越依賴視覺信息來獲取和理解內(nèi)容。融媒體視覺傳達(dá)在信息傳播中的地位日益凸顯，對于改善傳播效果、滿足用戶需求具有重要意義。

1.2 研究目的與意義

本研究旨在探討如何將計算機(jī)圖像處理技術(shù)應(yīng)用于融媒體視覺傳達(dá)中，以提高信息傳遞的效率和質(zhì)量。通過研究，可以深入了解計算機(jī)圖像處理技術(shù)與融媒體視覺傳達(dá)的內(nèi)在聯(lián)系，挖掘其在信息傳播中的潛力，為相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)踐提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。本研究有助于推動計算機(jī)圖像處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，拓展其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

2 計算機(jī)圖像處理技術(shù)基礎(chǔ)

2.1 圖像增強(qiáng)技術(shù)

圖像增強(qiáng)是計算機(jī)圖像處理的一個重要技術(shù)，主要目標(biāo)是改善圖像的視覺效果，使其更符合人眼的視覺特性。通過增強(qiáng)圖像的某些特征，可以使圖像更加鮮明、清晰，便于觀察、分析和理解。

圖像增強(qiáng)技術(shù)可以分為頻率域法和空間域法兩大類[3]。頻率域法是在圖像的頻率域進(jìn)行處理，通過改變圖像中不同頻率成分的強(qiáng)度和相位，實(shí)現(xiàn)圖像的增強(qiáng)。常見的頻率域增強(qiáng)算法包括傅里葉變換、小波變換等。空間域法是在圖像的像素域中進(jìn)行處理，通過直接改變圖像中每個像素的灰度值或顏色分量，實(shí)現(xiàn)圖像的增強(qiáng)。常見的空間域增強(qiáng)算法包括直方圖均衡化、對比度拉伸以及銳化濾波等。

直方圖均衡化是一種常用的圖像增強(qiáng)技術(shù)，可以改善圖像的對比度，使得圖像的細(xì)節(jié)更加清晰。該方法通過將原始圖像的直方圖變換為均勻分布的直方圖，從而增強(qiáng)圖像的對比度。對比度拉伸是對圖像的對比度進(jìn)行線性變換，以改善圖像的對比度范圍。銳化濾波則是通過增強(qiáng)圖像中的高頻成分，使得圖像的邊緣和細(xì)節(jié)更加突出。

2.2 圖像恢復(fù)技術(shù)

圖像恢復(fù)技術(shù)用于修復(fù)由于各種原因?qū)е沦|(zhì)量下降的圖像，還原出更清晰、更真實(shí)的原始圖像。這些原因可能包括噪聲、失真及壓縮等。

圖像恢復(fù)技術(shù)可以分為基于模型的恢復(fù)方法和盲恢復(fù)方法兩類。基于模型的恢復(fù)方法需要已知圖像退化的過程和模型，通過反向運(yùn)算來恢復(fù)原始圖像。常見的模型包括點(diǎn)擴(kuò)散模型、模糊模型等。盲恢復(fù)方法則是基于觀測到的退化圖像，通過一定的算法自動識別和恢復(fù)原始圖像[4]。

常見的圖像恢復(fù)算法包括Wiener 濾波、中值濾波及非局部均值濾波等。Wiener 濾波是一種經(jīng)典的線性濾波器，通過最小化輸出與原始信號之間的均方誤差實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的信號恢復(fù)。中值濾波是一種非線性濾波器，可以有效去除圖像中的噪聲，同時保留圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。非局部均值濾波則利用圖像中相似結(jié)構(gòu)的相似性，通過尋找與當(dāng)前像素相似的像素塊，實(shí)現(xiàn)像素值的替換和恢復(fù)。

2.3 圖像編碼與壓縮技術(shù)

隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，大量的數(shù)字圖像需要被存儲、傳輸和處理。為了節(jié)省存儲空間和提高傳輸效率，需要對圖像進(jìn)行編碼和壓縮。

圖像編碼是將原始圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為另一種形式或編碼格式的過程，以便存儲或傳輸。常見的編碼方式包括無損編碼和有損編碼。無損編碼可以完全還原原始數(shù)據(jù)，有損編碼則會對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的壓縮和簡化，以實(shí)現(xiàn)更高的壓縮比和更快的傳輸速度。

常見的圖像壓縮算法包括聯(lián)合圖像專家組（Joint Photographic Experts Group，JPEG）、JPEG2000、便攜式網(wǎng)絡(luò)圖形（Portable Network Graphics，PNG）等。JPEG 是一種基于離散余弦變換的有損壓縮算法，可以實(shí)現(xiàn)較高的壓縮比和較好的壓縮效果。JPEG2000 是一種基于小波變換的壓縮算法，可以實(shí)現(xiàn)更高的壓縮比和更好的細(xì)節(jié)保留。PNG 是一種基于無損壓縮算法的格式，可以保留原始圖像的全部信息，但壓縮比相對較低。

2.4 圖像識別與機(jī)器學(xué)習(xí)

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)視覺在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為計算機(jī)視覺的核心部分之一，圖像識別技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注和研究。

機(jī)器學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)圖像識別的重要手段之一[5]。通過訓(xùn)練大量的樣本數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以自動學(xué)習(xí)到分類、識別和預(yù)測的能力。常見的機(jī)器學(xué)習(xí)算法包括支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及決策樹等。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個分支，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理，可以自動提取和抽象出高層次的特征表示，從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、更高效的圖像識別。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是深度學(xué)習(xí)中常用的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以有效處理具有復(fù)雜背景和紋理的圖像數(shù)據(jù)。

在應(yīng)用方面，人臉識別、目標(biāo)檢測及手勢識別等都是常見的計算機(jī)視覺應(yīng)用場景。人臉識別技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于身份認(rèn)證、安全監(jiān)控等領(lǐng)域；目標(biāo)檢測則是計算機(jī)視覺中的一項基本任務(wù)，可以檢測出圖像中是否存在特定物體或行為；手勢識別是通過識別和分析手勢來理解人的意圖和行為的一種技術(shù)，在人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

3 融媒體視覺傳達(dá)的特點(diǎn)與挑戰(zhàn)

3.1 融媒體視覺傳達(dá)的定義與特點(diǎn)

融媒體視覺傳達(dá)是一種以圖像、視頻和動畫等視覺元素為主要手段，結(jié)合文字、聲音和互動等多種媒體形式，在不同平臺和渠道進(jìn)行信息傳遞和內(nèi)容呈現(xiàn)的方式，具有以下特點(diǎn)。

第一，融媒體視覺傳達(dá)實(shí)現(xiàn)了多媒體的融合，將不同媒體形式有機(jī)地結(jié)合在一起，通過視覺元素與文字、聲音和互動等其他媒體元素相互作用，使信息傳遞更加生動、直觀和豐富。通過圖像、視頻和動畫等視覺元素的運(yùn)用，融媒體視覺傳達(dá)能夠提高信息傳達(dá)的效果和吸引力。

第二，融媒體視覺傳達(dá)具有跨平臺傳播的特點(diǎn)，可以通過多種平臺和渠道進(jìn)行傳播，如電視、網(wǎng)絡(luò)、移動設(shè)備等。不同平臺具有不同的特點(diǎn)和受眾群體，融媒體視覺傳達(dá)可以根據(jù)平臺的要求和受眾的需求進(jìn)行靈活的適應(yīng)和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)最佳的傳播效果。

第三，融媒體視覺傳達(dá)具有較強(qiáng)的互動性，通過互動技術(shù)和交互設(shè)計實(shí)現(xiàn)與觀眾之間的互動。觀眾可以參與到信息的創(chuàng)造和呈現(xiàn)過程中，通過點(diǎn)擊、滑動、評論等方式與內(nèi)容進(jìn)行互動交流，增強(qiáng)了觀眾的參與感和沉浸感。這種互動性使得傳達(dá)過程更加靈活多樣，能夠更好地滿足觀眾的個性化需求。

第四，融媒體視覺傳達(dá)具有較高的實(shí)時性，可以實(shí)現(xiàn)即時更新和實(shí)時傳播。通過網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備等技術(shù)手段，信息可以隨時隨地進(jìn)行更新和發(fā)布，觀眾可以實(shí)時獲取最新的內(nèi)容和資訊。這種實(shí)時性使得信息傳達(dá)更加及時有效，有助于滿足觀眾對實(shí)時信息的需求。

3.2 融媒體時代對視覺傳達(dá)的需求與挑戰(zhàn)

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計算等信息技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，融媒體時代已經(jīng)到來。在這個時代，傳媒行業(yè)面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。其中，視覺傳達(dá)作為最重要的傳播手段之一，也面臨著相應(yīng)的需求和挑戰(zhàn)。過去，視覺傳達(dá)主要通過平面設(shè)計、廣告及影視等傳統(tǒng)方式進(jìn)行。而在融媒體時代，視覺傳達(dá)需要更多元化、全方位的表現(xiàn)形式，包括VR、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以及交互式界面等。這些新技術(shù)和表現(xiàn)形式，對視覺傳達(dá)的創(chuàng)意、制作和表現(xiàn)能力提出了更高的要求。

在傳統(tǒng)媒介時代，視覺傳達(dá)主要通過紙媒、電視等傳統(tǒng)媒介進(jìn)行傳播。而在融媒體時代，視覺傳達(dá)需要適應(yīng)不同的平臺和終端，如個人計算機(jī)（Personal Computer，PC）端、移動端、智能電視及VR 設(shè)備等，這就需要視覺傳達(dá)人員具備跨平臺、跨終端的創(chuàng)意和技術(shù)能力。在過去，視覺傳達(dá)主要以視覺效果為主要目標(biāo)，而在融媒體時代，視覺傳達(dá)不僅需要具備吸引眼球的效果，更需要與內(nèi)容、場景及用戶等多方面進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息傳遞的最佳效果。這就需要視覺傳達(dá)人員具備較高的文化素養(yǎng)、專業(yè)知識和創(chuàng)新思維，才能夠制作出符合需求和標(biāo)準(zhǔn)的視覺傳達(dá)作品。

隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用，視覺傳達(dá)人員可以更加精準(zhǔn)地了解受眾的需求和偏好，并根據(jù)這些信息制作出更加符合受眾需求的視覺傳達(dá)作品。通過融合不同的技術(shù)和表現(xiàn)形式，視覺傳達(dá)人員可以創(chuàng)造出更加富有創(chuàng)意和趣味性的作品，從而更好地吸引受眾的注意力和興趣。

3.3 傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式的局限性

傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式在融媒體時代面臨著一些局限性，主要包括以下方面。

第一，傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式具有單一性。過去的視覺傳達(dá)主要通過平面設(shè)計、廣告及影視等傳統(tǒng)方式進(jìn)行，表現(xiàn)形式存在一定的局限性。例如：平面設(shè)計只能通過二維的靜態(tài)圖像進(jìn)行表達(dá)，無法實(shí)現(xiàn)動態(tài)、交互式的傳達(dá)效果；廣告受到時間和空間的限制，無法充分展示內(nèi)容和信息；影視雖然可以通過動態(tài)影像來傳遞信息，但其制作成本高昂，制作周期長，不適用于快節(jié)奏、即時傳播的需要。

第二，適應(yīng)性方面。融媒體時代，人們的信息獲取渠道多樣化，終端設(shè)備眾多，用戶需求表現(xiàn)出個性化和差異化。然而，傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式往往只能適應(yīng)特定的傳播平臺和終端設(shè)備，無法靈活適應(yīng)不同的傳播渠道和用戶需求。這就導(dǎo)致了傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式在面對不斷變化的媒體環(huán)境和用戶需求時顯得力不從心。

第三，互動性方面。融媒體時代，用戶已經(jīng)不再是被動接收信息的對象，而是具有主動性和參與性的主體。然而，傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式往往缺乏與用戶進(jìn)行互動的能力，無法實(shí)現(xiàn)與用戶的實(shí)時、雙向溝通和互動，使得傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式無法滿足用戶對個性化、參與式傳播的需求，限制了信息傳遞的效果和影響力。

第四，創(chuàng)新性方面。隨著科技的發(fā)展和變革，新的媒體技術(shù)和平臺層出不窮，給視覺傳達(dá)帶來了更多的可能性。然而，傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式往往局限于過去的經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)的表現(xiàn)形式，缺乏創(chuàng)新和突破，使得傳統(tǒng)視覺傳達(dá)方式難以跟上時代的步伐，無法滿足人們對新穎、創(chuàng)意的視覺傳達(dá)作品的需求。

4 計算機(jī)圖像處理技術(shù)在融媒體視覺傳達(dá)中的應(yīng)用案例

4.1 圖像增強(qiáng)技術(shù)在融媒體視覺傳達(dá)中的應(yīng)用案例

4.1.1 色彩增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用

在融媒體視覺傳達(dá)中，色彩增強(qiáng)技術(shù)常用于改善圖像的視覺效果，提高圖像的辨識度。例如，在廣告設(shè)計中，通過對圖像的色彩進(jìn)行增強(qiáng)，能夠突出產(chǎn)品特點(diǎn)，吸引觀眾的注意力。這種技術(shù)可以通過調(diào)整色彩平衡、對比度、飽和度等參數(shù)來實(shí)現(xiàn)，使圖像在視覺上更加鮮明、生動。

4.1.2 銳化濾波技術(shù)應(yīng)用

銳化濾波技術(shù)主要用于強(qiáng)調(diào)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)，使圖像看起來更加清晰。在融媒體視覺傳達(dá)中，這種技術(shù)常用于新聞報道、醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域，提高圖像內(nèi)容的可辨識性。通過應(yīng)用銳化濾波技術(shù)，可以突出圖像中的關(guān)鍵信息，提高視覺傳達(dá)的效率和準(zhǔn)確性。

4.2 圖像恢復(fù)技術(shù)在融媒體視覺傳達(dá)中的應(yīng)用案例

4.2.1 去噪技術(shù)應(yīng)用

圖像的采集和傳輸過程往往受到各種噪聲的干擾，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。去噪技術(shù)是圖像恢復(fù)的一種重要應(yīng)用，用于消除噪聲、恢復(fù)圖像原始面貌。在融媒體視覺傳達(dá)中，去噪技術(shù)可以應(yīng)用于新聞圖片、醫(yī)學(xué)影像等，提高圖像的清晰度和可辨識性。通過去噪處理，能夠去除圖像中的噪聲干擾，提取出更準(zhǔn)確的關(guān)鍵信息，提高視覺傳達(dá)的可靠性。

4.2.2 超分辨率技術(shù)應(yīng)用

超分辨率技術(shù)是一種通過算法提高圖像分辨率的方法，廣泛應(yīng)用于融媒體視覺傳達(dá)領(lǐng)域。在低分辨率圖像的情況下，超分辨率技術(shù)能夠通過多幀圖像的融合、插值等方法生成高分辨率圖像，在新聞報道、安防監(jiān)控等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價值，可以提高低分辨率圖像的可視效果和辨識度。通過超分辨率技術(shù)，能夠改善圖像的清晰度和細(xì)節(jié)表現(xiàn)力，提高視覺傳達(dá)的質(zhì)量和效果。

計算機(jī)圖像處理技術(shù)在融媒體視覺傳達(dá)中的應(yīng)用案例表明了該技術(shù)在改善圖像質(zhì)量、提高辨識度和提取關(guān)鍵信息方面的優(yōu)勢。通過色彩增強(qiáng)、銳化濾波、去噪和超分辨率等技術(shù)手段的應(yīng)用，能夠提升視覺傳達(dá)的效果和效率，滿足不同領(lǐng)域的需求。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，計算機(jī)圖像處理將在融媒體視覺傳達(dá)中發(fā)揮更加重要的作用。

4.3 圖像編碼與壓縮技術(shù)在融媒體視覺傳達(dá)中的應(yīng)用案例

4.3.1 JPEG 編碼與壓縮技術(shù)應(yīng)用

JPEG 是一種常見的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于融媒體視覺傳達(dá)中。通過JPEG 編碼與壓縮技術(shù)，可以有效減小圖像文件的大小，方便存儲和傳輸。在新聞報道、廣告設(shè)計等領(lǐng)域，JPEG 編碼技術(shù)常用于壓縮和優(yōu)化圖像，提高圖像的加載速度和網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。通過合理的壓縮比和參數(shù)設(shè)置，JPEG編碼能夠保持良好的圖像質(zhì)量和較小的文件大小，滿足融媒體視覺傳達(dá)的需求。

4.3.2 H.264 編碼與壓縮技術(shù)應(yīng)用

H.264 是一種高效視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，也廣泛應(yīng)用于融媒體視覺傳達(dá)中。與傳統(tǒng)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)相比，H.264 標(biāo)準(zhǔn)具有更高的壓縮比和更好的圖像質(zhì)量。在視頻流媒體傳輸中，H.264 編碼技術(shù)能夠顯著減小視頻文件的大小，同時保持良好的視頻質(zhì)量和流暢度。在在線視頻平臺、電視廣播等領(lǐng)域，H.264編碼技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，提高了視頻內(nèi)容的傳輸效率和用戶體驗(yàn)。

4.4 圖像識別與機(jī)器學(xué)習(xí)在融媒體視覺傳達(dá)中的應(yīng)用案例

4.4.1 人臉識別技術(shù)在社交媒體中的應(yīng)用

人臉識別技術(shù)是圖像識別領(lǐng)域的一種重要應(yīng)用，在融媒體視覺傳達(dá)中具有廣泛的應(yīng)用前景。在社交媒體平臺，人臉識別技術(shù)常用于自動標(biāo)記、搜索和推薦相關(guān)內(nèi)容。例如，當(dāng)用戶發(fā)布一張照片，人臉識別技術(shù)可以自動檢測照片中的人物，并為其打上標(biāo)簽。人臉識別技術(shù)還可以用于實(shí)現(xiàn)個性化推薦，根據(jù)用戶的喜好和行為習(xí)慣為其推薦相關(guān)內(nèi)容。通過人臉識別技術(shù)，社交媒體平臺能夠更好地理解用戶需求，提高內(nèi)容推薦的質(zhì)量和個性化程度。

4.4.2 物體識別技術(shù)在廣告投放中的應(yīng)用

物體識別技術(shù)是另一種重要的圖像識別技術(shù)，在廣告投放中具有廣泛的應(yīng)用價值。通過物體識別技術(shù)，廣告系統(tǒng)可以自動識別廣告投放場景中的物體類型、位置等信息，并根據(jù)這些信息投放相應(yīng)的廣告內(nèi)容。例如，在體育賽事直播中，物體識別技術(shù)可以自動檢測畫面中的運(yùn)動器材、運(yùn)動員等，并投放相應(yīng)的體育用品廣告。這種技術(shù)的應(yīng)用能夠提高廣告投放的精準(zhǔn)度和效果，為廣告主帶來更好的回報。

5 結(jié)語

通過計算機(jī)圖像處理技術(shù)，人們可以對圖像進(jìn)行各種操作和改變，如增強(qiáng)圖像的清晰度、調(diào)整圖像的色彩和對比度、去除圖像中的噪聲等。這些技術(shù)不僅可以改善圖像的質(zhì)量和美感，還可以更好地突出圖像中的關(guān)鍵信息和表達(dá)意圖，從而提升視覺傳達(dá)的效果和吸引力。在融媒體視覺傳達(dá)中，計算機(jī)圖像處理技術(shù)的應(yīng)用研究具有廣泛的領(lǐng)域和應(yīng)用場景。例如：在廣告設(shè)計中，通過圖像處理技術(shù)可以制作出更加精美和引人注目的廣告海報；在新聞報道中，圖像處理技術(shù)可以幫助編輯和記者更好地表達(dá)事件的現(xiàn)場和情感；在數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)作中，圖像處理技術(shù)可以賦予作品更加豐富的創(chuàng)意和想象力。因此，未來的研究應(yīng)該繼續(xù)深入探索計算機(jī)圖像處理技術(shù)在融媒體視覺傳達(dá)中的應(yīng)用，不斷提升圖像處理的精準(zhǔn)度和效果，并與其他領(lǐng)域的技術(shù)相結(jié)合，推動融媒體視覺傳達(dá)的發(fā)展。同時，需要關(guān)注圖像處理技術(shù)在信息安全和倫理道德方面的問題，加強(qiáng)相關(guān)法規(guī)和規(guī)范的制定和執(zhí)行，確保圖像處理技術(shù)的良性應(yīng)用和社會效益。通過持續(xù)的努力和創(chuàng)新，計算機(jī)圖像處理技術(shù)必將在融媒體視覺傳達(dá)中發(fā)揮更加重要的作用，為人們帶來更加豐富、生動和具有情感共鳴的視覺體驗(yàn)。