关键词：嵌入式系统，图像采集，电路设计
Abstract:Inthispaper,wepresenttwodifferentinterfacesbetweendigitalaimagesensorsandaprocessorforembedsystems,I/OmodeandDMW(DirectMemoryWrite)mode.InI/Omode,processorcanreadimagedatathroughI/Oport,andtheinterfaceissimple.InDMWmode,imagedatacanbewriteintoRAMdirectlywhileaprocessorissuspended.
Keywords:EmbedSystem,ImageCapture,ElectronicCircuit
一、引言
随着半导体技术的飞速发展，具有图像功能的嵌入式应用愈来愈多。从数码相机、可视电话、多功能移动电话等消费产品到门禁、数字视频监视等工业控制及安防产品，图像采集和处理已成为重要的组成部分之一。图像采集需要进行同步信号的处理，比通常的A/D数据采集过程复杂，电路的设计也较为困难。传统PC上的图像采集卡都是在Philips、Brooktree等半导体公司提供的接口芯片基础上，由专业公司开发生产。在嵌入式系统中不同的处理器和图像传感器的信号定义及接口方式不同，没有通用的接口芯片。另外，利用系统中的现有资源设计图像采集电路，可以减少器件数量、缩小产品体积和降低系统成本。所以，通常嵌入式系统中要求自行设计图像采集接口电路。本文针对不同采集速度的要求，提出了两种图像采集接口电路的设计方法。
目前市场上主流的图像传感器有CCD、CMOS两种器件，其中CMOS器件上世纪90年代产生，近年来得到了迅速发展。传感器的输出有模拟和数字两种。由于CMOS器件功耗小、使用方便，具有直接数字图像输出功能，作者在设计时选用了CMOS数字输出图像传感器件。其他方式器件的接口设计与此类似，将在讨论中说明。
本文内容做如下安排：第二部分简述图像信号的特点；第三、四部分分别介绍I/O和内存直接写入两种接口设计方法；最后部分是讨论。
二、图像信号介绍
图1给出了采样时钟(PCLK)和输出数据（D）之间的时序关系。在读取图像数据时用PCLK锁存输出数据。除采样时钟（PCLK）和数据输出(D)外，还有水平方向的行同步信号(HSYNC))和垂直方向的场同步信号（VSYNC）。对于隔行扫描器件，还有帧同步信号（FRAME）。如图2，一帧包括两场。图2中窄的矩形条是同步脉冲，同步脉冲期间数据端口输出的数据无效。
PLCK存在时，图像数据端口连续不断地输出数据。由于行之间以及场之间输出数据无效，在采集图像数据必须考虑同步信号，读取有效数据才能保证图像的完整性。
三、I/O接口设计
对于MCU、DSP处理器，I/O是最方便的访问方式之一。以I/O方式读取图像数据不仅可以简化电路设计，而且程序也很简单。但由于读取每一个像素都要检测状态，在处理器速度低的情况下，读取图像慢。在处理器速度快或图像采集速度要求不高的应用中，I/O接口方式是一个较好的选择。
1、电路原理和结构
在图像传感器和处理器之间，利用两个锁存器分别锁存状态和图像数据，处理器通过两个I/O端口分别读取。图3中，在采样时钟的上升沿数据锁存器保存传感器输出的图像数据，当处理器通过I/O口读取图像时，数据锁存器输出数据。其它情况下，锁存器输出处于高阻状态。处理器通过状态锁存器读取同步信号和图像就绪（Ready）指示信号。在数据锁存器保存图像数据的同时，状态锁存器产生Ready信号（从‘0’到‘1’）。处理器读取图像数据时，Ready信号自动清除（从‘1’到‘0’）。处理器读取状态时锁存器驱动总线，其他情况下输出处于高阻状态。
2、图像读取流程
要保证图像的完整性就必须从一场图像的第一行开始读取，对于隔行扫描输出的图像则必须从一帧的第一行开始读取。读取每行图像数据时，则从该行的第一个像素开始。因此，在读取图像数据前应先判断场和行的起始位置。图4是通过I/O接口方式读取图像数据的流程。读取每个像素数据前先查询数据状态，如果数据已准备好则读取数据。
3、同步信号检测
为了简化电路设计，用处理器直接读取同步信号，然后找出场和行的起始位置。
从图2可以看出，处理器读取同步信号时，信号可能处在同步脉冲状态（‘1’）或正常状态（‘0‘）。对于那些同步信号反向的器件，则分别为‘0’和‘1’。如果信号处于同步脉冲状态，第一次检测到的正常状态就起始位置。如果信号处于正常状态，则首先检测到脉冲状态，然后用同样的方法确定起始位置。
通过上述方法可以检测出场的起始位置和行起始位置。
4、用VHDL设计锁存器
在应用中，以上两个锁存器的功能和其他逻辑集中在一起，用可编程逻辑器件实现。下面分别为它们的VHDL表示。
设DO(0-7)是锁存器输出端，DI(0-7)是锁存器输入端，DM(0-7)是中间状态，Data_R是数据读信号（低电平时有效），则数据锁存器的VHDL描述为：
Process(reset,PCLK)--锁存图像数据
Begin
Ifreset=''''0''''then
DM<="00000000";--清除数据
ElseifPCLK''''eventandPCLK=''''1''''then
DM<=DI;--锁存数据
Endif;
Endprocess;
Process(DM,Data_R)--读取图像数据
Begin
IfData_R=''''0''''then
DO<=DM;--输出图像数据
Else
DO<="ZZZZZZZZ"--输出高阻
Endif;
Endprocess;
进一步设数据有效状态为Dstatus,状态读写信号为Status_R(低点平时有效)，则状态锁存器的VHDL描述为：
Process(reset,PCLK，Data_R)--数据有效状态控制
Begin
Ifreset=''''0''''orData_R=''''0''''then
Dstatus<=''''0'''';--清除状态
ElseifPCLK''''enentandPCLK=''''1''''then
Dstatus<=''''1'''';--设置状态
Endif;
Endprocess;
Process(Dstatus,Status_R)--读取状态和同步信号
Begin
IfStatus_R=''''0''''then
DO0<=Dstatus;
DO1<=VSYNC;
DO2<=HSYNC;
DO3<=FRAME;
Else
DO<="ZZZZZZZZ";--高阻状态
Endif;
Endprocess;
四、内存直接写入接口设计
在处理器速度较慢且图像数据输出的频率不能降低的情况下，采用上述I/O接口方法不能得到完整的图像。另外，有些应用中要求能够实时采集图像。为此，我们设计了高速数据图像采集方法―内存直接写入法。由于SRAM访问控制简单，电路设计方便，被大量嵌入式系统采用，本文以SRAM作为存储器。
1、电路原理和结构
内存直接写入方法通过设计的图像采集控制器（以下简称控制器）不需处理器参与，直接将图像数据写入系统中的内存中，实现高速图像采集。
图5是接口结构图，当需要采集图像时，处理器向控制器发出采集请求，请求信号capture_r从高到低。控制器接到请求脉冲后，发出处理器挂起请求信号HOLD,使处理器的外总线处于高阻状态，释放出总线。控制器收到处理器应答HOLDA后管理总线，同时检测图像同步信号。当检测到图像开始位置时，控制器自动产生地址和读写控制信号将图像数据直接写入内存中。图像采集完成后，控制器自动将总线控制权交还处理器，处理器继续运行，控制器中与采集相关的状态复位。控制器可以根据同步信号或设定的采集图像大小确定采集是否完成。
在图5中，控制器包括同步信号检测、地址发生器、SRAM写控制器、总线控制器和处理器握手电路等主要部分。同步信号检测确定每一场（帧）和每一行的起始位置；地址发生器产生写SRAM所需的地址；SRAM写控制器产生写入时序；总线控制器在采集图像时管理总线，采集完成后自动释放；处理器握手电路接受处理器命令、发总线管理请求和应答处理器。
2、SRAM写控制时序
采集图像过程中，控制器自动将数据写入到硬件设定的内存中。写内存时，控制器产生RAM地址（A）、片选信号(/CS)、读信号(/RD)和写信号(/WD)，同时锁存传感器输出的数据并送到数据总线(D)上。每写入一个数据后，地址(A)自动增1。采集时/CS保持有效（‘0’）状态而/RD处于无效状态（‘1’）。地址A的变化必须与/WD和数据锁存器协调好才能保证图像数据的有效性。
图6是控制器产生的SRAM信号时序图。用PCLK作为地址发生器的输入时钟，且在其上升沿更新地址值。同样，在PCLK的上沿锁存数据并输出到总线上。将PCLK反相，作为/WD信号，使得在/WD的上升沿地址和数据稳定，确保写入数据的有效性。
3、控制器主要功能的VHDL描述
描述控制器中全部功能的VHDL代码较长，而且有些部分是常用的（如计数器等）。图像采集状态产生和同步信号的检测是其中重要的部分。下面介绍这两部分的VHDL描述。
图像采集状态capture_s:
处理器的采集请求信号capture_r使capture_s从‘0’到‘1’，场地址发生器（计数器）的溢出位vcount_o，清除capture_s。
process(capture_r,reset,vcount_o)
begin
ifreset=''''0''''orvcount_o=''''1''''then
capture_s<=''''0'''';--清除
elseifcapture_r''''eventandcapture_r=''''0''''then
capture_s<=''''1'''';--置状态位
endif;
endprocess;
同步信号检测：
只有在采集状态capture_s有效时（‘1’）才检测场同步信号，场同步信号下降沿置场有效状态（vsync_s），场地址发生器溢出位vcount_o清除场有效状态。只有在vsync_s有效情况下才检测行同步信号，行同步信号下降沿置行有效状态（hsync_s），行计数器溢出信号hcount_o清除行状态。只有在行状态有效的情况下计数器才工作，且将数据写入RAM。
Process(capture_s,reset,vcount_o,vsync)
Begin
Ifreset=''''0''''orvcount_o=''''1''''orcapture_s=''''0''''then
Vsync_s<=''''0'''';--清除
Elseifvsync''''eventandvsync=''''0''''then
Vsync_s<=''''1'''';--置状态位
Endif;
Endprocess;
Process(vsync_s,reset,hcount_o,hsync)
Begin
Ifvsync_s=''''0''''orreset=''''0''''orhcount_o=''''1''''then
Hsync_s<=''''0'''';--清除
Elseifhsync''''eventandhsync=''''0''''then
Hsync_s<=''''1'''';--置状态位
Endif;
Endprocess;
五、讨论
我们在基于TI公司的TMS320C3X系列DSP开发的嵌入式指纹图像处理模块中分别用上述两种方法成功实现了指纹图像的采集。
采用I/O接口方式最关键的是要求处理器的频率远高于图像数据输出的频率。例如，如果处理的指令周期为20ns，读取每个数据需要10个指令周期，则数据的输出频率不能超过5MHz，它低于一般的CMOS图像传感器件最快的数据输出频率。例如国内使用较多的OV7610和OV7620，其正常输出数据频率为13.5MHz。在应用过程中，通常改变传感器中寄存器的设置值，降低其数据输出频率。
本文选用的是CMOS数字输出图像传感器。对于模拟视频信号，在设计时应加同步分离和A/D转换电路。图像采集的数字接口和逻辑控制与本文相同。
（一）分析框架
文化是一个非常复杂的概念，为了教学的需要，根据美国人类学传统，将其定义为“一群人共有的理解世界、并用符号表达这一理解的方法”。由此定义不难发现，海报是文化的重要载体，许多文化研究都选择海报作为切入点；关于文化的教科书也常常提到从分析海报入手理解一国文化。这种思路虽有意思，但在教学实践中却存在一个问题：以英语为外语的学生，要怎样才能可靠地找出海报所反映的观念，而不致让自己的解读沦为主观臆断呢？要回答这一问题，一个能解释海报工作原理的分析框架不可或缺。沿着这一思路，本研究在实践中尝试用不同的图像分析框架，包括著名的“图像语法”，来分析海报通过图像反映出的价值观，结果却发现这些框架均不能很好地实现这一目的。究其原因，似乎是因为现有图像分析框架过于注重图像系统的内在结构而忽视了图像与受众间的联系，直接导致它们无法解释海报如何做到通过图像实现其社会目的。鉴于此，本研究主研人开展了海报图像符号分析系统的相关研究工作，最终提出了一个简单有效的分析框架，用以解释海报通过图像系统推广新理念的机制在教学中，首先通过一组简单的例子说明图像分析框架。然后，通过小组讨论的形式跟学生一起分析两组文化背景不同的海报，确保学生理解海报通过图像说服受众接受某一理念的机制。在此基础上，引导学生通过该框架发现不同文化符号表征间的同质性，并以此作为检验该分析框架可靠性和合理性的证据。
（二）数据来源
本研究的数据来源之一是学生的书面作业。按照课程要求，学生需选择感兴趣的话题进行研究，并在此基础上撰写相应的书面研究报告；具体到本话题，学生需要运用所学原理以学习小组为单位独立设计一份海报，并以书面报告的形式说明：（1）该海报的预期读者群及其特征；（2）海报设计的基本原理；（3）海报设计的效度评估。最终，超过一半的学生（56人）选择了上述题目作为研究话题。这些书面报告构成了本研究的原始数据。本研究的另一个数据来源就是有针对性的结构性访谈。为了更好地理解学习过程，在期末作业评分结束后，要求每一位选择该话题的学生带着自己作业来与教师面谈五分钟；研究者在访谈开始前明确告知学生本访谈不会影响成绩，要求他们诚实作答。面谈包括如下内容：（1）学生在完成本作业过程中的学习体验；（2）了解学生未在书面报告中展示的学习过程细节，如对基本理论的理解等。所有访谈内容都在征求学生同意的前提下被录制下来，并按照研究的一般程序进行分类和标注，供后续研究分析之用。
二、分析和讨论
在各国高等教育普遍重视创新能力培养的大环境下，与之相关的研究方兴未艾，大批专门测量创新能力的标准化量表相继问世，如常用的“Torrance测试”。遗憾的是，目前很少有量表能直接测量学生图像符号创新能力。尽管如此，已有研究对创新能力测量提出了一些原则，这些原则当能应用到本研究的分析中。经整合，本研究主要从以下两个方面衡量学生的图像符号创新能力：（1）图像符号系统的原创性；（2）图像符号原创性与思维过程间的因果关系。
三、小结
[关健词]吉祥符号色彩图像元素工艺技法
图形是现代设计作品的表现形式，是设计作品中敏感和备受关注的视觉中心，其意在创造一种能够迅速传达信息的印象。在信息网络文化与其他高科技综合利用和发展的今天，传统文化和现代文化的碰撞与互融，越来越强化了我们对现实的认识。针对现代人的思维方式和人性观，对现代图形艺术规律作较为深入而系统的探究，日益成为平面艺术设计的焦点。
一、传统吉祥符号的运用
中国传统吉祥符号是人类智慧的结晶，传承与发扬它，把其精神元素融入现代平面设计之中。必定会使设计作品更具文化性与社会性。意纹、回纹、水纹、太极八卦、中国结等，这些纹样内涵丰富、意义深远。直至今日，传统吉祥图案仍具有极强的生命力。有很多吉祥图案是综合运用了象征手法的艺术成果。其最大特点是可以赋予图案更丰富的含义。使作品成熟丰满。如中国联通的标志，就是由一种回环贯通的中国传统吉祥图案“盘长”(即中国结)演变而来的，取其“源远流长，生生不息”之意，迂回往复的线条象征着现代通信网络，寓意信息社会中联通公司的通信事业井然有序，信达畅通。
二、色彩的应用
色彩在现代平面设计作品中是一个很重要的方面，色彩的对比和对视觉的引导作用对平面设计产生很大的影响，要想一个作品完整和具有视觉冲击力，色彩和图形的有机结合至关重要。学习和研究传统吉祥图案色彩并用之于现代平面设计作品，这不但是必要的，而且是十分重要的事情。传统色彩带有浓厚的中国特色，不同的民族，有不同的色彩喜好和禁忌。例如：汉族喜好红、黄、绿、青，忌讳黑色和白色，认为这是做丧事才用的；回族对黑白、蓝色、红色、绿色非常喜欢；藏族对白尤其喜好，认为它很尊贵，还有黑、红、桔黄、紫、深褐都是他们的最爱；维吾尔族喜欢红、绿、粉红、玫瑰红、紫红、青、白，而对黄色比较反感；苗族对青、深蓝、墨绿、黑、褐色情有独钟，而忌讳用白、黄、朱红；彝族喜欢天蓝；满族喜欢黄、紫、红，对白反感。在我们的设计中只有理解了各民族对色彩的喜好和禁忌，并且应用到现代平面设计中去，才会避免因为不了解各自文化差异而出现的不和谐因素，才能真正做出适合设计对象的作品来。尤其是在带有浓厚民族色彩的设计时，我们更应该注意对各个民族的用色习惯做深入的了解和研究，只有这样，我们的作品才能把自己的创意和民族的特色完美地结合，才会有闪耀着传统文化光芒的现代设计作品诞生。本篇论文由网友投稿，文档123文档只给大家提供一个交流平台，请大家参考，如有版权问题请联系我们尽快处理。
三、图像元素的应用
传统吉祥图案在经过漫长的历史凝练后，逐步形成各种具有典型文化内涵的图形和纹饰。它们包括人物、植物、动物、图腾等形式在内的图像，如果将这些富有民族形式特征的元素有机地组合到现代设计中，无疑会给单调枯燥的现代设计风格带来一股清新的空气。对图像元素的借鉴和运用，自然不是简单的照抄照搬，而是对传统造型的再创造，这种再创造是在理解的基础上，以现代的审美观念对传统造型中的一些元素加以改造、提炼和运用，使其富有时代特色，同时也体现民族个性。如：香港凤凰台台标——“双凤”，是极具中国传统文化特色的设计。凤凰具有强大的亲和力，她代表着美好事物，代表着喜庆、吉祥。代表着“惩恶扬善”，还代表着高尚的人品．在中国人心中具有独特的魅力。香港凤凰卫视台的定位是以华人为主要服务对象，它选择凤凰作为台名本身就是期望以中国传统文化为标志吸引观众。台标的设计者紧紧扣住这一主题，采用旋转的一正一反两只凤鸟组合图案加以表达，这种旋转图案具有太极图的结构因素，设计者将“双凤图”删繁就简，把凤凰图案上的翅膀、眼睛、爪子等细节统统去掉，仅余下三根羽毛代表凤凰，达到了标志设计力求简洁明了的目的。又如中国2010年申办奥运会标志，大家都不陌生，中国结的形象结合中国绘画的表达技巧，把奥运五环体现出来，用一个正在打太极的形象来突出中国的文明和对奥运会的热望，表达得非常生动，其中把中国传统的水墨画的用笔技巧和我们的创意结合得天衣无缝，充满了中国水墨画独特的魅力。
四、工艺技法的运用
中国传统吉祥图案工艺美术，是中华民族优秀的文化遗产，其独特的艺术构造、丰富的表现形式、鲜明的民族特色，反映了生活的直接性以及艺术风格的多样性，对现代平面设计产生了重要的影响。在众多的设计作品中到处都能看到传统工艺美术在现代平面设计中的作用，传统工艺美术经过几千年发展已经形成了一定的象征模式并融人社会之中。比喻暗示是传统工艺美术常用的一种象征手法，牡丹象征富贵；松鹤、桃子、灵芝象征长寿；葫芦、石榴比喻多子；竹象征平安；龙、凤象征祥瑞等。如今，传统的视觉形象不时出现在设计作品上，它们似乎成了中国传统文化的代言人。可见，传统工艺美术中比喻暗示的手法深刻影响了中国现代平面设计的表现形式。传统工艺美术在现代平面设计的应用非常广泛。陈汉民先生设计的北京王府井饭店标志，以中国传统工艺美术图案“方胜盘长”吉祥纹样为本，经穿插组合成垂直和水平的经纬直线。构成上下左右对称的正方形，传达了该饭店严格规范化管理、上下一致、同心协力、热情迎来送往客人的新理念，中间的“王”字既是饭店的字头。又寓意该饭店在同行中翘首领先、傲视群雄的王者本色。此外在细节处理上也颇具匠心，把四角处的线有意断开，构成“井”字，既突出该饭店所处王府井的地理位置，又表达了王府井饭店的客源如井水一样源源不断的吉祥美意。使我们看到这个标志时，既有中国传统文化的情节，又具备现代设计的特点。
关键词：PWMSG3524控制器
在没有红外探测器或其它图像采集设备的条件下，可以先开发基于PCI总线的图像处理平台，由计算机模拟图像的生成并完成图像的高速传输，以缩短系统开发周期，使系统灵活、实用、便于进行功能扩展。采用美国TI公司的新一代高性能浮点数字信号处理器TMS320C6701（以下简称C6701）研制了实时图像识别与跟踪处理平台，利用不变矩进行图像识别，采用质心跟踪方案，获得了很好的实验效果。充分发挥了C6701强大的数字信号处理能力，并为后续的研究提供了很好的软硬件平台基础。
1C6701数字信号处理器简介
C6701芯片内有8个并行处理单元，分为相同的两组。采用甚长指令字VLIW结构，使C6701成为高性能的数字信号处理芯片。其单指令字长为32b，8个指令组成一个指令包，总字长为256b。芯片内部设置了专门的指令分配模块，可以将每个256b指令包同时分配到8个处理单元，8个单元可同时运行。芯片的最高时钟频率达到167MHz，此时浮点运算处理能力可达到1GFLOPS。外部存储器接口EMIF支持8／16／32b数据宽度的各种类型的同步、异步存储器,便于系统扩展。C6701片内有64KB的数据RAM和64KB的程序RAM；片外存储空间分为4个区（CE0、CE1、CE2、CE3）；有4个相互独立的可编程DMA通道，还有第五个DMA通道可与HPI接口。
2PCI9054的主要特点及应用
PCI09054是美国PLX公司生产的一种32b33MHz的PCI总线主控I／O加速器。采用先进的PLX流水线结构；符合PCI本地总线规范2．2版，突发传输速率达到132MB／s；本地总线复用／非复用的32b地址／数据线，有M、J、C三种工作模式，但C模式的数据和地址总线是非复用的；支持8b、16b、32b设备和存储设备，本地总线操作速率高达50MHz；内部有6种可编程的FIFO，可实现零等待的突发传输及本地总线时钟和PCI总线时钟的异步操作，支持主模式、从模式和DMA传输模式。PCI9054是一种性价比高的PCI桥接芯片。
图1给出了PCI总线接口连接图，使用2K的ST93CS56串行EEPROM作为PCI9054的配置芯片，图中双口RAM可设计成32b、16b或8b。PLX9054工作在C模式下。本地总线晶振为30MHz，经过测试PLX9054工作在从模式单字节读写的情况下，本地总线速度已达12MB／s。根据实际图像传输需要（图像大小为256×256，深度为8b的灰度图像）帧频为25帧／s，已经满足需要。为了再提高传输速度，PLX9054可以开发成突发或DMA传输方式。使用CPLD(Xilinx的XC95108)完成PCI9054到双口RAM的译码电路，本地地址空间可寻址大小为1MB，1MB的本地地址空间映射为地址00000000H～000fffffH,PCI总线的地址空间（计算机自动分配）为ef100000H～ef1fffffH，同时要求PCI基址空间2（对应寄存器PCIBAR2）映射到本地地址空间0(对应寄存器LAS0BA()即LAS0RR寄存器设为fff00000H,LAS0BA寄存器设为00000001H。其中，LAS0BA的最低位置成“1”，表示PCI直接从模式访问本地地址空间0，使能译码；写“0”则禁止使能。PCIBAR2的值为ef100000H。
图2图像处理系统硬件框图
利用WinDriver6．01驱动程序开发工具生成PCI图像传输卡的WDM驱动程序代码，用VisualC＋＋6．0编写应用程序，完成图像处理版与PC机之间的高速率的图像序列传输。
3图像处理板硬件设计
系统硬件框图如图2所示。图像处理板以DSPC6701为核心，C6701主要负责图像处理，包括对目标的识别和跟踪，并给出最终的跟踪角误差。源图像通过PCI接口卡传入图像处理板的两片双口RAM，两片双口RAM采用乒乓式存储。即为了保证图像处理的实时性，当一片RAM接收数据时，另一片RAM为DSP提供图像处理的数据。SDRAM用作DSPRAM的扩展，存储图像处理的中间结果。图像处理后的方位与俯仰角度数据通过82C52转换成串行数据，再经DS8921转换成RS－422电平，送给系统的后续电路。
FPGA选用Altera公司的APEXEP20K200,完成整个图像处理板的译码逻辑，并承担部分图像处理功能。APEXEP20K200门数为20万门，采用串行配置时必须使用两片EPC2。FPGA配置在C6701的CE0空间。FLASH选用4Mb的AM29LV040，用作DSPBootLoader加载程序时的8bROM，只能配置在CE1空间，因为C6701只有CE1空间可以与8b／16b的“窄存储器”接口。SDRAM的容量为4M×32b，配置在CE2空间。两片双口RAM为CY7C028V，容量为64K×16b，都配置在CE3空间，地址分别译为0x03000000和0x03040000。C6701的BOOTMODE[4:0]＝01101,即存储器映射方式为MAP1、8bitROM加载、地址0处的存储器对应为DSP内部程序RAM。
4软件算法
图像由计算机经PCI卡传到图像处理板的双口RAM后，DSP对图像进行预处理，包括图像校正、图像滤波，之后进行图像分割和识别。当识别出目标时设置跟踪波门，则后续图像序列在波门内进行跟踪。本系统识别的目标为高空飞行的飞机图像，采用的识别算法要求具有平移、旋转和比例的识别特征不变性，同时要求跟踪速度快。
4.1图像分割
图像分割的目的是将图像目标和背景分割开来，从而知道目标的大致位置。目前已有各种各样的方法，其中简单有效的方法是直方图分割法中的最大距离法（类间方差门限法）。它的基本思想是：在直方图取值范围内，任一灰度级可将直方图分为左右两部分，如果这两部分的灰度均值与总体的灰度均值相距最大，则该灰度级就取为分割门限。这种分割技术可由如下公式描述：
D(l′)＝{[λ(l'''')-μPo(l'''')]2}/Po(l'''')[1-Po(l'''')](1)
式中,，Pl为灰度l级处的概率。分割的准则是将D(l′)为最大值的灰度级l′作为图像分割的门限值。图像中凡是灰度值大于分割门限的像点，均认为是背景中的点；反之，则认为是潜在目标区域中的点。这种分割方法可以精确地找到分割门限，提取目标。
4．2图像识别
图像经过分割后，接下来就要对目标图像识别。实现目标识别技术的关键是如何利用一组特征参数对区域的本质特征进行有效的描述。适当地选择特征是很重要的，因为在识别目标时它是唯一的依据。图像的识别特征有各种各样的描述，如目标形状、大小、统计分布等。这里使用仿射矩不变量和分散度特征来识别目标，取得了较好的效果。
对于经过分割（二值）处理的数字图像f(x,y)，可以定义（p＋q）阶矩：
mpq＝∑XpYqf(x,y)（2）
式中,p,q＝0，1，3……
f(x,y)的（p＋q）阶中心矩可用下式表示：
μ＝∑（X－X）p(Y－Y)qf(x,y)（3）
式中,X＝m10／m00,Y＝m01／m00,即(X,Y)为目标区域灰度质心。
f(x,y)惟一地确定一个矩序列{mpq}，反之，矩序列{mpq}也唯一确定f(x,y)。在此利用公式（4）的5个几何矩不变量[4]，再加上分散度特征一起代入目标匹配公式[2]进行目标识别。
φ1＝η20＋η02
φ2＝(η20－η02)2＋4η211
φ3＝η20η022－η（4）
φ4＝(η30－3η12)2＋(3η－η03)2
φ5＝(η30＋η12)2＋(η＋η03)2
其中,ηpq＝μpq／(μ00)(p＋q＋2)／2。
此5个不变矩对目标区域的平移(T)、旋转(R)和区域的比例大小(S)保持不变。
4．3目标跟踪与轨迹预测
识别出目标后，根据目标确定跟踪波门大小，在跟踪波门内进行跟踪，波门的大小采用自适应设置。常用的跟踪算法有波门跟踪、图像匹配跟踪和多模跟踪算法，考虑到背景较简单，采用基于公式（1）的质心跟踪方案。把波门的中心G(xG,yG)和目标质心T(xT,yT)的偏差作为跟踪误差，通过RS－422接口输出给后续处理板来实时进行跟踪。
在跟踪过程中，目标的位置按照自身的运动方式不断变化着，同时目标也会出现被遮挡的情况。此时，需要对目标的运动轨迹进行预测，可以采用基于最小二乘法的综合预测器来预测[2]，认为目标的运动轨迹可以是直线和二次曲线的某种组合。即
f(k＋1)＝Wfl(k＋1)＋(1－W)fq(k＋1)（5）
式中，fl(·）为线性预测器；fq(·）为平方预测器，W为权函数（0≤W≤1）。
权函数可以根据实时测得的平方预测器的误差而实时构成。当平方预测器误差较大时，则增大权值，否则减小权值。线性和平方预测器的记忆点数N的选取要视具体工作情形而定。当特征量的变化不是太快时，N值应选得稍大些，这样也有利于抑制噪声的干扰；若特征量变化甚快，则N应选用较小的值。一般选择N≤5,当N＝2时，线性预测有利于跟上机动性较高的目标；当N＝5时，预测的目标运动轨迹比较平滑，有较强的抗干扰能力。
目前，随着人们生活水平的提高，对于室内设计的要求越来越高，而数码图像技术的产生正好迎合了人们的需求，在设计中，数码图像技术具有三个基本特征。首先是色彩多样，数字化技术可以随意调制出丰富多彩的色调供客户选择，这是传统的室内设计无法企及的。其次是生动逼真的特点，数字化技术利用软件可以营造出三维立体的效果，客户可以从多个角度来预先观看效果，由于数字化可以随意地将效果放大或缩小，每一个细节都能及时展现在客户面前，使设计者和客户能及时沟通。
二、数码图像技术在室内设计中的步骤
数码图像技术在进行室内设计时，一般由以下几个步骤组成：
（1）建模。建模是数码图像技术在设计中的基础，建模方式分二维和三维两种，二维指的是平面图形，三维则是立体图形。
（2）空间设计，空间性是室内设计的重要因素，只有把握好空间的大小，才能进行细节设计。外墙构成的空间是进行设计的首要部分，在设计中，首先要通过工程制图软件将这个空间绘制成平面图和立体图，用毫米作单位，将平面图和立体图导入到3dsmax中，作为制作模型的参考。其次，在3dsmax中设置显示单位和系统单位为毫米，这样三维制作软件和工程制图就达到一致，进行墙体制作时，误差就会减到最低。在使用空间设计方面，要合理地按照设计要求布置空间，对于一些家庭用具要进行模型制作，也可以用同类型的模型代替，只有从整体到细节都进行完整设计，才能在建模时提高精确度。
（3）材质调节。材质不仅是室内设计的重要组成部分，在设计中，材质也是视觉效果真实性的保障。
（4）灯光设置，视觉效果和视觉造型是通过光线来表现的，在数码图像技术中也不例外，灯光既可以用来照明，还可以用来烘托气氛，表现设计效果。
（5）摄像机的设定，一副好的效果图和取景角度也有直接的关系，在材质和光源都确定好之后，效果图的画面基本色调也就确定了，这时就要合理设定摄像机的角度，才能够保证渲染后的画面具有主次分明，虚实得当的效果。
（6）渲染，渲染是运用设计软件的渲染功能，来计算生成特定分辨率的静态图形或是动态视频的过程。
（7）后期处理，经过渲染出来的图形还要利用专门的图像处理软件进行剪裁、校色、配景等加工手续，以达到最佳效果。
三、结语
网页中的图像，按照存储格式不同可以分为矢量图和位图，按照使用用途的不同，大致可以分为地址栏图像，网站Logo，网页内容图像等。地址栏图像类似一个图标，显示在地址栏网址前边，一般经过精心设计，能够传递公司专业与精细的形象。内容图像是指嵌在网页中或者作为网页背景的图像。伴随网络技术和软件技术的进步，用于图像处理设计的软件有了很大的发展。网页三剑客中的Dreamweaver在进行网页设计的同时，可以对一些图片进行简单的变化处理，fireworks能满足对网页图片处理的大部分功能要求。对于一些有特殊要求的图像，可以使用Adobe公司的Photoshop软件进行处理；在进行Logo等设计时，一般使用CorelDraw或Illustrator等软件来完成。在进行图像的设计、选择和处理中，掌握专业软件的基本使用技巧是必需的，图像在网页设计中的功能主要可以分为视觉吸引、信息引导两方面。要达到这样的目的，需要对图像进行合理的处理。使用动画图片，以及适当的色彩对比，形成版式的变化，吸引浏览者的注意，引导其对网站内容的阅读。根据公司对网站的功能定位，其所承载的任务与指向有所不同，对浏览者所作设定亦有差异。比如腾讯公司的腾讯网（）和腾讯（），一个作为门户内容网站，一个作为公司形象网站是两个独立的网站，设计风格，内容和要求差异很大。
2新技术
网络作为第四媒体，其显示终端可能是计算机，平板，电视或智能手机，为了页面兼容等原因，前端设计出现了很多新技术，如div+css技术，Javascript技术等，为了方便管理，一般采用对象的结构、表现和行为分开。结构是对象的内容，表现是其外观，而行为是与浏览者的交互，或者说是浏览者进行鼠标点击或输入内容等操作时，页面的反应。在进行网页设计过程中，图像对象也是如此，利用代码可以对图像进行一些效果的处理，起到资源占用少，页面维护容易等目的，还可以达到一些用基本图像处理技术不易实现的效果。用div+css结合Javascript技术可以实现在网页前端一些设计效果和逻辑处理功能，比如图像轮播和验证码校验功能[2]。在一个存在后台管理的网站中，网页的很多内容来自于后台数据库，一些图片也不例外，内容需要和后台交互，根据数据库的内容和页面的特定逻辑，决定图像的外观。这是基本图像处理技术无法实现的，需要设计者了解动态页面设计技术，常见的技术有，php和jsp技术等。除此之外，还有连接数据库，缩放、剪切、相框、锐化、旋转、翻转、透明度、反色等对网页图片的处理。不再一一举例。
3结论
图像处理 图像分析 艺术化 数字媒体技术
一、前言
浙江理工大学数字媒体技术专业旨在培养德、智、体、美全面发展，具有良好的科学艺术素养，系统地掌握数字媒体设计、制作、处理的理论知识和专业技能，精通数字媒体核心技术，具有新媒体艺术创作能力以及面向网络的、新型数字媒体综合开发能力，能够在国家机关、高等院校、电视台、电影厂、广告公司、游戏制作公司和大中型企业等从事数字媒体设计制作、兼通艺术和技术的复合型的高级人才。
“数字图像分析与艺术化处理”是一门在对传统的“数字图像处理”课程内容进行调整的基础上，针对数字媒体技术专业新开设的专业课，该课程主要讲述利用计算机对数字图像进行分析和处理的方法和技术，强调生成不同艺术效果的处理方法。
本文首先对传统“数字图像处理”课程的特点进行了分析，并结合数字媒体技术专业的需求进行了分析，提出了开设“数字图像分析与艺术化处理”课程的必要性；然后就“数字图像分析与艺术化处理”课程的课程内容、实践教学、教学方法与手段、师资队伍建设进行了讨论；也对目前存在的问题进行了分析；最后总结我们的经验与不足。
二、开设“数字图像分析与艺术化处理”课程的必要性
从教学内容上，近年来《数字图像处理》已经形成以数字图像基础、图像增强、图像复原、彩色图像处理、图像编码、形态学处理、图像分割和对象表示与描述为基本教学内容的一门信息类专业课程。而且，随着新技术在图像处理中的广泛使用，诸如小波变换、遗传算法、神经网络等新内容不断增加到课程体系中。但涉及艺术化处理的内容较少，目前，讲述图像艺术化处理的教材或者参考书基本都是讲述如何使用图像处理软件Photoshop进行制作的，而基本没有讲述对图像进行艺术化处理的理论和方法的。对旨在培养艺术和技术相结合复合型人才的数字媒体技术专业，图像作为一种重要的媒体形式，学习对图像进行艺术化处理的理论和方法是必要的，也是十分有益的。
那么，开设这门课程是否可行呢？虽然目前还没有一本数字图形艺术和处理的教材，但针对数字图像进行艺术化处理，已经有了大量的研究，特别是在图像学领域，艺术绘制的研究更是硕果累累《艺术化绘制的图形学原理与方法》一书对相关工作进行了全面地归纳总结。图形学艺术花绘制的结果基本都是以图像的形式表现出来。所以，从教学内容取材上，是完全没有问题的。
三、课程的总体设计
根据数字媒体技术专业的特点，考虑到课时的限制。“数字图像分析与艺术化处理”课程的教学内容分为以下8讲：
第1讲为数字图像基本概念和图像编程，主要介绍图像概念、图像感知、获取、采样、量化，图像的基本类型和主要文件格式，以及对BMP文件的读写和DIB类介绍。
第2讲为图像信号处理基本理论，讲述几种常用变换及其应用，包括傅立叶变换、离散余弦变换、小波变换和雷登变换。
第3讲是图像特征提取，主要讲颜色、形状、纹理等特征的描述、提取及分析。
第4讲为图像处理基本操作，讲述空域和变换域图像增强，二值图像和灰度图像的形态学处理。
第5讲为图像的分割、恢复与合成，讲述基于像素、区域和辩解的分割及所属；图像降质的数学模型，以及滤波法、代数法、非线性法等恢复方法；图像的合成算法。
第6讲为彩色图像处理，讲述彩色基础、彩色模型及相互转换、伪彩色变换、颜色转移。
第7讲为数字图像的艺术化处理，讲述基于像素级运算的艺术化效果生成，基于笔画绘制的艺术技法模拟，直接借鉴参考图像中的色彩搭配和纹理效果的艺术化绘制，基于绘图样例的艺术化绘制模拟。
第8讲为图像特征降维及其应用，讲述线性和非线性降维的方法和应用。
四、实践教学的设计
“数字图像分析与艺术化处理”课程具有涉及的知识面广、理论较深澳、内容不断丰富等特点。对这样一门涉及技术与艺术，既强调处理方法的理论性，又强调实践结果的艺术性的课程。仅凭教师的课堂讲述是远远不够的，必须辅以足够的实践锻炼，让学生巩固所学理论，锻炼实际动手能力，激发学习兴趣，提高综合利用所学理论，进行设计开发和研究创新的能力。
在设计图像处理实践环节时，一方面，要保留有代表性的经典内容，同时考虑到近年来彩色图像已得到广泛应用，增加彩色图像处理的内容，以满足社会发展的需求；另一方面，针对图像的艺术化处理，设计相应的实验内容，实验结果的直观艺术效果中能有效弥补理论的枯燥乏味，提高学生的学习兴趣。
根据实践内容的不同，我们把实验分为以下四种类型：基本型、设计型、创新型和综合型。基本型实验，主要是通过实验对基本理论进行实现，加深学生对基本理论的理解；设计型实验，要求学生对所学理论进行简单应用；创新型实验主要是通过学生自由分组，通过教师提示，大脑风暴等多种形式，让学生进行创新思维，不要求实验结果的完美性，关键在于创新和创意。综合型实验，要求学生完成运用多种图像分析处理理论和方法，完成一项具体的任务。而且这门课程需要进行实践的内容较多，为了解决实验内容多与学时有限之间的矛盾，我校在设计该课程的实践环节时，采用实践作业、课内上机实验、大作业和课程设计四种实践形式。考虑到学生后续学习工作的实用性和实验的效率，在实验环境和开发工具的选择上，我校采用C++和Matlab作为主要实践教学语言，在实验类型、实践形式和开发环境之间的具体操作如下：
基本型实验，安排一次课内实验，主要是如何利用C++进行数字图像的读写及直方图统计，以便学生熟悉BMP图像的格式，掌握BMP图像文件的读写，并进行像素数据的处理，为后续实验打下基础。另外，要求学生通过实践作业的形式，学习使用Matlab进行图像读取等基本操作。其他基本型实验主要以实践作业的形式进行，建议学生使用Matlab完成。
设计型实验，主要使用C++作为开发语言，安排三次课内实验，分别是图像增强、图像的特效显示、图像的艺术化处理。图像增强选择空域图像增强、变换域图像增强；图像的特效显示可以实现图像的渐隐、图像的伪彩色处理等；图像的艺术化效果可以完成Laplican素描、马赛克效果艺术化绘制。
创新型实验，以大作业的形式布置，学生自由结合成小组，可以从参考题目中选择之一进行，也可以自己确定所作内容。如在线图像艺术化处理系统、图像艺术化显示系统等。
综合型实验，以课程设计的形式完成。要求学生完成一个简单的图像处理系统，或者图像应用系统，但必须包含图像分析、艺术化处理的内容。
五、教学方法与手段
根据“数字图像分析与艺术化处理”课程的特点、数字媒体技术专业的学生的所学课程的特点，我们在常规教学教学方法和手段的基础上，还采用了下面的教学方法和手段：
1.技术与艺术相结合、操作和理论相结合。由于学过艺术类的课程，如《色彩构成》、《绘画基础》、《平面形态设计》等；并对Photoshop和Flash等软件的使用较熟悉。所以在讲述色彩相关的内容时，对于学生熟悉的内容，简单带过；对于图像处理分析的多数理论，Photoshop中都有对应的操作，可以将理论和操作相结合。
2.先修后续课程间广泛结合。由于“数字图像分析与艺术化处理”涉及计算机、艺术、信号等多个领域的知识，广泛应用于虚拟现实、网络媒体、生物医学、工业、国防等多个方面，先修和后续课程较多。同时，增加了课程的难度，同时也可以充分利用先修和后续课程之间的联系，进行课程内容的整合、实践环节的综合。我们在先修课程面向对象程序设计和可视化编程中，以图像处理为例子进行讲述，有了图像的编程基础，在“数字图像分析与艺术化处理”课程中，实验课就更容易开展。在于后续课程衔接方面，在讲到图像特征提取时，利用“数字摄影”课程的照片，结合“虚拟现实技术”课中的全景漫游图片的拼接进行讲解，不但把这些课程的内容有机的结合起来，而其可以提高学生的兴趣，达到学有所用的目的。
3.传统教学手段与现代教学手段相结合。“数字图像分析与艺术化处理”这门课，内容多，知识面广，实践性强，可时少。在讲授时，充分利用多媒体课件节省板书时间；利用视频，展示处理过程和效果，更直观；利用网络交互式图像分析处理平台，提高学生动手的积极性，便于老师和学生就实践环节进行沟通。
当然，在教学中，我们也遇到了一些问题。首先，是教材，目前还没有完全合适的教材可供选用，所以只能使用自编讲义。其次，传统的图像处理理论多针对灰度图像进行处理，如何把图像处理理论更好地应用到彩色图像的处理中。第三，对于图像的艺术效果的评价，涉及到人的主观因素，如何客观地进行分析，还需要更多的研究成果予以支撑。
六、教学队伍建设
“数字图像分析与艺术化处理”这门课，横跨技术和艺术。而同时精通数字图像分析和处理理论，又具有较好艺术功底的老师十分难得。在实践中，我们采用校内与艺术设计学院联合教学，校外积极引进具有艺术背景的教师参与到该课程的教学中来，同时针对现有教师，组织先修后续课程的任课教师，组成教师团队，进行综合教学。
七、总结
本文基于数字媒体技术专业的培养目标，分析传统的“数字图像处理”课程对于数字媒体技术专业的不足；结合学校开课实际，就数字媒体技术专业开设“数字图像分析与艺术化处理”课程进行了探讨，希望能够对数字媒体技术专业技术和艺术复合型课程的教学和建设有所促进。
参考文献：
[1]明冬萍.《数字图像处理》课程教学研究.中国科教创新导刊，2008，(25)：169-170.
[2]Michaella Janse van Vuuren and Gerhard de Jager，Art And Image Processing，2005.
[3]Henri Maitre，Francis Schmitt，15 Years of Image Processing and the Fine Arts, Image Processing，2001 Proceedings 2001 International Conference on.
[4]李杰，刘弘.基于遗传算法的分形艺术图案生成方法.山东大学学报(工学版)，2008，38(6)：33-36.
[5]耿卫东.艺术化绘制的图形学原理与方法.浙江大学出版社，2010.
[6]“数字图像处理”课程实验改革与实验系统的研究.高等理科教育，2003，(4)：100-103.
关键词：研究综述；信息检索；图像检索
1.引言
伴随着计算机网络技术、多媒体技术和数字化信息处理技术的飞速发展，互联网上的多媒体信息迅速膨胀。与此同时，计算机所能处理的媒体信息范围也在不断扩大。如何对海量数字图像信息资源进行高效地组织、管理和检索成为了当前热门的研究课题。图像检索成为多媒体领域研究热点的现实原因包括：一方面，图像作为一种内容丰富、表现直观的媒体资源，已经应用在社会各个层次和领域；另一方面，人们面对日益增长的多样化的图像信息，如何在这些海量图像信息中检索出满足自身需求的资源，是近年来网络图像信息处理领域迫切需要解决的问题。
2.图像检索国内研究综述
从20世纪70年代开始，国外有关图像检索的研究就已开始，当时的研究内容主要是基于文本的图像检索技术，到90年代以后，出现了对图像内容语义检索的研究，即基于内容的图像检索。与国外相比，我国有关图像检索的研究起步较晚，从20世纪90年代开始，我国图情领域的核心期刊才开始有相关图像检索的研究论文出现，研究内容大多也是参考国外的研究方向。近年来，随着相关专家、学者对图像检索领域关注度的提高，我国图情领域有关图像检索的研究论文大量出现，相关研究的理论和技术也取得了一定进展。
2.1图情领域核心期刊中图像检索研究论文分布及相关分析
根据中国社会科学引文索引（CSSCI）数据库1998年来对图书情报领域有关图像研究来源文献的收录情况，下文将运用文献计量方法对目前我国图情领域有关图像检索的研究论文按期刊种类、年份、研究主题分布等进行统计分析。
2.1.1图像检索研究论文年度分布情况及相关分析
从表l可以看出，截止到2014年我国图情领域的相关核心期刊在图像检索方面论文收录量总体上呈余弦波状趋势。其中，2002年以前，我国有关图像检索的论文在图情领域核心期刊上的分布处于量少且分散化的状态。2002年到2006年来数量相对较多，属于有关图像检索研究的高峰期，2005年达到最大值。但在2006年以后，相关论文数量趋于明显回落的状态。从以上表格数据的分布状况可以看出，尽管我国图情领域的专家、学者对于图像检索领的研究出现过关注密集期，但重视程度并非长期处于始终如一的状态。
另外，从上表中还可以看出研究论文在核心期刊的分布状态，其中《现代图书情报技术》、《情报科学》、《情报杂志》、《图书情报工作》这四种期刊对图像检索这一研究方向相对关注较多，几乎每年都有相关的。其余的期刊对图像检索研究方向的关注程度相对不高，只有少量其上，并且期刊中有关图像检索的研究论文按年度划分时，总体分布也是相对比较分散的状态。
2.1.2图像检索相关研究论文主题分布及整体分析
对于CSSCI中所收录的126篇有关图像检索研究的文章，按照所研究的相关内容可大致划分为图像检索基本理论与概述、基于具体图像特征的检索、图像检索的具体应用、图像检索交互性与反馈机制、图像检索系统及搜索引擎的设计与评估和图像检索技术、方法研究六个主题方向。
以上结果表明，我国图书情报领域近十年以来对图像检索的研究主要集中于图像检索基本理论与图像检索技术、方法方面。通过对这些相关主题研究论文的阅读，可以发现近十年来，我国对图像检索的研究比较理论化，缺乏对具体图像检索系统的设计、图像检索技术在实际生活中的应用与用户交互性方面的研究。对基于内容的图像检索技术，无论是从低层视觉特征，还是从高层语义中的图像检索，均是涉及理论方向的探讨居多。这表明我国图情领域有关图像检索的研究，无论是从广度还是深度上，均有较大提升空间。另外，有关图像检索系统及搜索引擎的设计与评估方面，则比较注重典型系统和搜索引擎的比较和分析，新的图像检索系统的设计较少。
（1）图像检索基本理论与概述
该主题方向主要包括图像检索的所涉及的基本原理、基本理论模型构建、已有的国外检索系统简介等。相关论文及研究内容有，毛力、张晓林1999年在“基于内容的图像检索技术与系统”一文中首先简述了传统图像检索中出现的问题，又初步探讨了基于内容的图像检索的原理，并简要介绍了国外几个典型基于内容的图像检索系统，开了我国研究基于内容图像检索的先河。2005年王彤、魏成光在“数字图像信息的组织和检索”一文中介绍了网络信息环境中数字图像信息的检索原理。随后，又有一些新的学科理论原理相继在图像检索领域涉及和应用，相关论文包括“基于压缩与特征点的快速图像检索”、“基于贝叶斯定理的遥感图像检索”“数字图书馆中基于本体的图像检索”等。由研究论文所涉及的内容可以看出，越来越多的新的学科内容将应用于图像检索领域中。
（2）基于具体图像特征信息的检索
该主题主要涉及基于具体的图像内容特征的检索方式，包括基于图像的颜色、纹理、形状等具体内容特征及其在具体实验中的应用。彭斌2000年在“基于颜色内容的图像检索”一文中论述了基于颜色内容的图像检索方法，并提出基于图像分割的颜色直方图和将主色调进行适当扩展检索，这是对原有基于颜色特征的图像检索方法进行改进的开端。随后又有多篇关于颜色内容特征的研究论文相继出现，例如毛力、张晓林的“基于颜色内容的图像检索原理与方法”、张学福的“论图书馆基于颜色内容的图像检索技术”、何立民、万跃华的“数字图书馆基于内容的多分辨率颜色特征检索和相关反馈技术”等。2006年来，并未有涉及具体图像特征信息检索的研究论文出现。
（3）图像检索的具体应用：
主要包括图像检索技术在社会农业、商业、工业、医学、艺术等方面的实际应用及实际现象研究。1999年张学福、冷伏海发表“商标数据库信息检索技术研究”一文，基于当时图像检索技术水平探讨了图像商标信息数据库的检索问题，旨在推进我国商标数据库的建设和利用，更好的满足我国市场经济发展需要。黄琨、赖茂生2007年在“彩色自然风景图片的四季特征提取”一文中根据彩色自然风景图片的特点，提出“天空去除”和“1/2区域分析”提取图像特征改进方法，同时采用四季调查法收集用户评价，然后通过多元线性回归方法建立颜色特征与用户评价的映射关系，用于彩色自然风景图片四季特征的自动提取，通过实验验证了该映射机制对于正确预测彩色自然风景图片四季特征的有效性。近年来并没有相关图像检索的具体应用研究论文的出现。
（4）图像检索交互性与反馈机制
主要讨论目前图像检索系统的交互和有关用户反馈及其相关反馈技术的发展。董文军2001年在“基于内容的图像检索的相关性反馈机制”一文中阐述了一种新的相关性反馈机制―通过对用户指定的相关及不相关图像的特征分布进行统计分析来动态更新相似性度量和查询，从而更准确地表达用户特定的信息需求及提高检索系统的性能。2006年黄琨，赖茂生在“以用户情感为线索的图像检索研究”一文中介绍了以用户情感为线索检索图像的产生背景，并提出了其实现原理、检索流程、检索系统的一般架构。从2006年以后，我国图像检索领域未有关于用户交互性的研究论文在图情领域的核心期刊中出现。
（5）图像检索系统及搜索引擎的设计与评估
该部分主要研究内容有原有系统的改进以及新系统的设计，此外还包括相关搜索引擎的设计与评估标准的研究。文燕平2001年初在《现代图书情报技术》上发表“基于内容的图像检索系统研究”一文，首次介绍了一些国外著名的图像检索系统，并且对图像检索系统的新成果进行了详细阐述。王惠、沈玉利2005年发表“基于内容的图书馆图片检索系统”一文，该文提出了一种基于特征向量的索引方法，构建了一个高效实用的图书馆图片检索系统，并对系统的构建方法进行了较详细的讨论。近年来，又相继有多篇关于图像检索搜索引擎的研究论文出现，例如：“集成式图像搜索引擎体系结构分析”、“基于用户满意度的图像搜索引擎评价研究”等。
（6）图像检索技术、方法研究
主要包含各种各样的图像检索系统的检索工具、支持技术等，以及对原有技术的评估以及对新的核心技术进展的探讨。袁方、刘明2001年在“数字图书馆中的基于内容图像检索技术”一文中分析和介绍了图像数据库构建、图像的内容描述、特征提取和匹配、快速检索等基于内容图像检索的关键技术。高仕龙2010年在“基于特征融合的图像检索算法研究”一文中提出了一种新的基于特征融合的灰度图像检索算法。期间又有多篇有关图像检索技术、算法研究论文的出现，如“图像检索中版面自动分析技术研究”、“图像检索中索引技术研究”等等。
2.2存在问题
通过阅读近年来我国图情领域核心期刊所包含的有关图像检索的126篇研究论文，并对其在发表时间、研究主题、发表期刊的分布状况进行了统计分析，发现目前我国图情领域对图像检索的研究存在着一些不足，需要做出相应的对策以促进其的进一步发展。
2.2.1整体研究水平不高
多年来我国图情领域对图像检索的研究总体关注度不高，有关研究文献分布上较为分散，并没有大量、集中、系统性的研究性文章集合出现。这种分散的趋势给有关人员查找、利用相关信息带来了不便，也不利于图像检索的深入研究。另外，我国图情领域对图像检索的研究课题独立性不强，研究理论和技术也不够成熟。因此，在重视研究成果的系统性与全面性的前提下，更应该积极借鉴国外有关图像检索的研究成果，紧密跟踪图像检索发展动态，关注热点、难点、前沿问题，提高我国图像检索领域的整体研究水平。
2.2.2研究内容不平衡
正如前面表2对论文研究主题统计分析的一样，近十年来我国图情领域有关图像检索的研究集中于图像检索基本理论与图像检索技术、方法方面，缺乏具体图像检索系统的设计，图像检索技术在实际生活中的应用与用户交互性方面的研究设计的也较少。面对这一研究现状，一方面应对现今较成熟的研究方向继续深入探索。另一方面，应拓宽研究领域，促进其他研究方向共同发展。尤其是系统用户界面、图像检索的具体应用等研究薄弱的方向更应该引起相关领域的专家、学者的足够重视。
3.发展与展望
由于其检索对象和应用领域的多样性，有关图像检索的研究具有广泛的内容，它不但吸收了传统计算机信息的存储、检索和图像处理等各方面的理论和技术，同时又促进了这些理论和技术研究的深入和发展，成为了一个目前比较热门的研究课题。目前，在图像检索技术的新发展方面，还要解决多种检索手段相结合的问题，以提高图像检索的查全率、查准率。有关图像检索算法、方法研究的发展趋势表现为，一是对原有算法的不断改进；二是新方法、新概念的引入和多种方法的有效综合运用。与此同时，图像检索有关新的算法、方法应该向更智能化、精确化和实用化方向发展。本文通过对我国图情领域有关图像检索的研究论文进行统计分析，发现我国图情领域有关图像检索研究的不足，并预测未来的发展方向，以期为今后我国图像检索领域的发展与完善起到参考作用。（作者单位：乐山职业技术学院）
参考文献：
[1]韩建新.图像数据库与图像检索.图书与情报（J），1993（03）：38―40
[2]毛力，张晓林.基于内容的图像检索技术与系统.现代图书情报技术（J），1999（05）：30―33
[3]柳群英.基于形状特征的图像检索技术.情报杂志（J），2004（04）：87―88
[4]董文军.基于内容的图像检索的相关性反馈机制.情报杂志（J），2001（07）：17―18
[5]黄琨，赖茂生.以用户情感为线索的图像检索研究.情报科学（J），2006（09）：1395―1399
[6]严丽君.新浪、Google、Yahoo图像搜索引擎比较.图书情报工作（J），2003（10）：83―87
[7]吴金红，张玉峰.基于内容的图像检索之相关标准研究.图书情报工作（J），2004（09）：48―51
[8]高仕龙.基于特征融合的图像检索算法研究.情报杂志（J），2010（04）：126―129
购物车(0)
