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图像分析论文8篇

时间:2022-12-22 17:22:45

图像分析论文

图像分析论文篇1

关键词:图像监控电力系统开发应用

1概述

图像监控系统在工业、邮电、银行等部门应用较多,在电力系统的应用尚处于初期和推广阶段。该系统将现场摄像机摄得的图像通过一定的通讯通道传到监视中心,即可以清晰地看到现场的实际情况。图像监控在电力系统中有以下功能和特点:

(1)适用于无人值班变电所,监视变电所的设备运行和操作状况、发热情况,解决防火、防盗问题,并逐渐与操作人员现场操作的远方监视相结合,必要时各监控中心的图像信息数据要上局计算机网络,供网络用户察看。

(2)由于变电所之间距离较远,通常几十公里,甚至上百公里,通讯是用光纤、微波或电话线等方式进行连接,图像信号传到监控中心必须经过压缩和解压缩,因此图像质量较之现场的模拟信号稍有损失,必须选择好的压缩和解压缩的方式以尽量减少图像的损失。

(3)变电所设备的图像监视以静态物体为主,

动态物体为辅(如操作、防盗等);监视平时需登高或带电位置的设备情况,如渗油、发热、冒烟等状况;电力大楼的各管理、监视用户通过MIS网的终端进行监控。

(4)要有撤防和布防功能。当变电所有人工作时,要撤防,以免误报警。当变电所位于无人状态时,要布防。

(5)控制功能的主要对象是云台和镜头,包括云台的左右旋转、上下俯仰、镜头聚焦、光圈调整和变焦变倍功能。对于多个云台和镜头的控制,一般采用诸如89C51,8031等单片机加以选择和控制。

2电力系统图像监控的组成

无人值班变电所的图像监控主要由摄像机、云台、编码器、解码器、画面分割器、视频监视器等部分组成。另外,还需与照明系统和防火、防盗系统相结合,成为一个完整的监控系统。

2.1摄像机(包括云台)

摄像机可分为:黑白、彩色、广角、调焦、一体化等多种,适用于不同情况,技术参数也各不相同,黑白摄像机适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,可选的分辨率通常高于彩色摄像机。彩色摄像机可以观察设备的红绿灯等情况。一般在变电所采用彩色摄像机,经费紧张或摄像机数目较多时,在电容器室、电缆层等地可采用黑白摄像机;门厅可采用广角镜头的摄像机;控制室、开关室宜采用连带镜头、自动光圈的摄像机,对准目标后能迅速自动调整,不会因支架的抖动或人工因素造成调整困难;球型一体化摄像机是将摄像机、光学镜头、全方位云台、解码驱动器以及附属的底座和防护罩,集成在一个单元中,可以嵌入天花板、吸顶安装或支架安装,适用于室外和主控室墙壁距监控屏较远的地区。室外摄像机还可内置自动温感排风和自动防霜装置,可进行64点全方位预置,随时对2~3台主变油位、中性点闸刀、电容器以及围墙外场景进行监视,总体上降低成本。

此外由于压缩方式对图像的限制,如果图像传递后清晰度最高只能做到640×480,则摄像机的只要选择480线水平清晰度即可,不必选择太高清晰度,以免增加造价。

2.2视频监视器

监视器可分多种:工业监视器、电脑屏幕、电视机、数十台监视器组成的电视墙等,可以根据实际需求进行选择。一般采用计算机作为监视器的,易于操作和控制,由于要显示多画面图像,宜采用17英寸以上的屏幕。采用电视机作为监视器,价格便宜,但图像线数较低,对图像要求较低的场合比较适用;工业监视器清晰度较好,但控制和调节参数的灵活度不如计算机,条件允许的情况下可以采用计算机和工业监视器并用的方式。

2.3画面分割器

使用画面分割器能同时显现前端多个摄像机输出的画面。它分为固定式的四画面分割器和4个以上的多画面分割器。在监控室用计算机进行监视时,易采用4画面分割设备,既使每个画面比较清晰,容易观察,又可以观看多个图像;4个以上的画面比较小,且设备的价格比较高。

2.4编解码设备及相应的图像数据压缩技术

远程的图像传输涉及到图像的压缩和解压缩,一般编码器放置在变电所的控制室内,将现场的图像数据压缩为数字信号,传送到监控中心,解码器放置在监控中心,解开压缩的数据。编码器和解码器是互相对应的。有一对一的配置方式,也有一对多的配置方式。基于主机的视频图像压缩技术有面向硬件的和面向软件的(如Intel的In-deo)两大类。面向硬件的是基于DCT变换(离散余弦变换)等,有如下三种不同的算法:

(1)视频图像压缩算法DVI(数字视频交互),压缩后图像数据率为1.5Mbps。

(2)用于综合业务数字网(ISDN)通信中的H.261算法。

(3)用于动态图像压缩的MPEG标准,目前有MPEG1,MPEG2,MPEG4三种算法。其中MPEG1的图像质量与家用电视系统相近,压缩后的数据率为1Mbps~2Mbps,亮度信号的分辨率为360×240,色度信号的分辨率为180×120,每秒30帧。MPEG2算法的原始目标是对每秒30帧的720×572分辨率的视频信号进行压缩,压缩后的数据传输速率为5Mbps~10Mbps。

目前应用较多的为H.261,MPEG1和MPEG2三种方式,由于变电所的图像是静态和动态相结合,以静态为主,因此三种方式都适合,当然,高倍率的数据压缩是以损失原始数据信息量为代价的,会影响到传输图像的质量。

3图像监控系统方案的比较

3.1监控与通讯

(1)监控方式

1)由调度或监控中心(在局大楼内)统一监视、控制,适用于变电所数量不多,分布较集中的电力局。

2)由若干监控中心分别监控变电所,再将图像上传到局大楼的方式,三级结构,适用于变电所数量较多,分布较广的地区。

3)监控中心与MIS网终端应有一定的优先级,一般来说,监控中心优先控制和操作,MIS终端只能监视和切换画面,两者不能有冲突.(2)通讯与传输方式

图像视频信号的传输途径有多种:一点多址小微波、音频电缆扩频通讯传输、光纤2M数据口传输、电话电缆传输等方式。从实际应用效果来看,光纤传输效果最好。用电话线传输图像容易产生断续现象,不利于观察防火、防盗现象,但观察静态事物,尚可应用。

图像监控系统的分布与通讯通道的布置有关,有以下几种方式:变电所与监控中心有直接的通讯连接;变电所与局大楼有直接的光纤连接,监控中心再与局大楼有通讯连接,两种情况考虑的方案应有所不同。

信息传输通常采用TCP/IP和网络组波(Multicast)的技术,最大限度利用了网络的传输性能和网络带宽,避免网络的拥塞.

3.2信息压缩形式

(1)硬件压缩、软件解压的方式

用一个软件就能解决所有的解压缩问题,且升级换代容易,降低了成本,MIS网上的计算机只要安装相应的软件并授权,就可以成为一台功能齐全的监控主机,但稳定性较硬件为差,同一监控中心的变电所之间兼容性差。

(2)硬件压缩、硬件解压的方式

稳定性好,若采用一对多解码器,成本较低,但兼容性差;若采用一对一编解码器,只要总体设计原理相同,不受产品限制,但主站的控制软件也不具备兼容性,且监控中心的解码设备数量繁多,若监控中心的通讯通过调度中心转发,则电力大楼的硬件设备也很多,且需要两套编解码设备,上网需要两次压缩解压缩。

3.3控制界面操作

主站软件在控制云台方面的操作有两种方式:

(1)界面提供专业控制面板,用鼠标点击相应的方向进行控制。

(2)直接在图形界面上引导云台的转动方向,鼠标指针向哪个方向滑动云台就朝相应方向转动。

后种方式对于监控人员来说,非常方便,易于操作。

可以在电子地图上直接用鼠标双击获得远程终端的图像和对应摄像机切换和控制权。地图可完全模拟相应变电所环境,方便操作人员寻找摄像机和快速切换。

3.4发热报警装置

变电所设备发热也是比较常见的问题,时间一长,容易造成事故。可以采用两种方法监视无人值班变电所的发热状况:

(1)用红外摄像机进行监视报警,成本较高。

(2)用金属片发热变色,摄像机自动巡回检测后自动报警,比常规的红外测温仪要方便很多。金属片一般装设在开关或变压器的端头位置。

3.5无线摄像机和无线对讲设备

采用无线摄像机和无线对讲设备,当变电所有人巡视或操作时,随身携带以便于远方监视,防止走错间隔或误操作。为今后变电所单人操作监视的运行方式做好技术准备。

无线摄像机体积小,且通常镜头和发射天线均包含在其中,发射功率小,传送距离较近,大多在100m之内能接收。因此无线接收接口必须配置在适当的位置(一般在主控室),以保证信号的畅通。

无线摄像机可以做成帽式或手提式。由实践得知,帽式在头上运行人员走动时经常发生抖动,难以迅速聚焦,而手提式结构可视角度大,轻巧便利,比较切合单人操作摄像。

3.6其他设备

(1)升降车。室外一体化摄像机由于架设位置比较高,天长日久玻璃面罩积灰,摄像质量严重下降,定期安排清扫又受到安全距离影响,因此可设计为升降机结构,只在第一次安装调试时需要停电,以后的维护极为方便。

(2)滑轨。开关室的结构一般成行排列,只设一个或少量的摄像头无法看清每个开关柜的状况,无法对运行提供依据。设多个摄像机既增加成本,也存在死角。因此设计和开发步进马达式的电动滑轨装置,操作人员在远方就能控制摄像机前后左右移动,灵活方便,又降低造价。

(3)组合电缆。电力系统对电缆有特殊要求:阻燃、防火、防小动物,目前市场上还无铠装的视频电缆,因此可以设计将控制电缆、视频电缆、电源电缆三合一,制成铠装阻燃电缆,既对高压电磁场起到良好的屏蔽作用,又方便安装和施工。

4其他辅助系统的接入

4.1防火、防盗装置

在没有考虑变电所图像监控时,防火、防盗装置也是作为无人值班变电所的必要条件提出的,它结合综合自动化输出两个综合信号,存在的缺陷是经常出现误报,由于综合信号无法得知什么区域发生火警和盗警,工作人员赶到现场,可能为时已晚。

如果能将防火、防盗结合图像监控系统,就可以解决上述问题。采用警情联动功能,当发生报警时,立即启动摄像机,可以得知是哪个区域发生报警,是否误报,重要情况还可启动自动录像装置,为事故分析提供条件。

目前绝大多数厂家生产的火灾、防盗报警控制器不具备报警规约的输出功能,或只有一个开关量接点输入,因此防火、防盗设备与图像监控的结合需要合作开发,且火灾报警控制器要经中国消防产品质量认证,控制器可采用RS232标准接口与上位机通讯。

与防火、防盗设备相连,探测报警信号源有以下几种:烟感探测器、热感红外线控测器、微波物体移动感知器、开关、玻璃破碎感知器等等。一般无人值班变电所大多采用前三种探测器。若经济条件较好,可采用多种探测器相结合的方式。为减少单一探测原理装置易产生的误报,可以将红外、微波、超身等探测方法组合成双鉴式,即基于两种原理的复合式报警器。

4.2变电所照明系统

图像监控装置启动变电所照明有两种方案:

(1)摄像机上安装射灯,可以随着摄像机的转动而转动,远方控制,灵活性高,但亮度范围有所限制。

(2)启动变电所的照明电源,当有警情或远方控制时,可以开启变电所相应位置的灯光,亮度范围广、效果好。

4.3长延时录像机

监控中心在采用计算机监控时,可用计算机硬盘录像,必要时采用双硬盘备份,但硬盘录像时往往计算机运行速度就很慢,不能同时调用图像或控制。但很多情况下可以在监控中心外接长延时录像机进行录像。24h的长延时录像机比较理想,每日只需更换一盘录像带。讯协议对于子站的技术、通讯接入以及MIS的联网都大有影响,因此一旦主站方案选定后,再采用另一家厂家的产品,很难兼容和接入,对系统的图像质量也很有影响。如果有多个监控中心,虽然不同主站各自可以采用不同的系统,但是如果要联入MIS网,又将会互相冲突。因此在考虑安装图像监控系统时,一定要有一个总体的方案。一般变电所内需要监视的位置有:

(1)主变:油位,中性点接地闸刀,端头的发热情况。

(2)开关室:监视开关室的人员出入及开关操作的正确性,及面板上的微机保护或自动化装置的面板。

(3)门厅:监视进出的人员。

(4)电容器室:防盗、防火监视。

(5)主控室:监视设备、直流系统、自动化装置等设备的读数,计算机等设备的防盗,运行人员的现场情况等。

(6)电缆层:防火。

集各有关单位的人员进行讨论,特别是运行人员对摄像头的布置,通讯人员对通讯的接入和设备调试,计算机人员对于MIS网的接入和设置,保卫人员结合防火、防盗等都要有一个综合的考虑,新建的变电所应在投产之前进行布线和设备安装等需要停电的工作,改造的变电所要结合检修一起施工。在施工中应注意:

(1)图像监控系统的施工安全问题相当重要,既要考虑安装时的安全间距,又要考虑维护的方便性。

图像分析论文篇2

关键词:移民;移民文化;深圳

中国是人口大国,文化大国,也是移民大国。当我们站在有着“移民城市”之称的深圳特区的土地上,思考移民现象和移民文化这一论题时,会很自然地感受到:古代的移民和当今的移民,虽然其发端已经和今天远隔千年,但是正像一根红线始终贯穿着中国历史一样,不同时代、不同背景的大批移民,一直推动着中华文明的发展。

人口众多、历史悠久的中国,曾经创造了灿烂的文化奇迹。人们在考察其博大精深而又充满奇幻的文化演进的过程中,清楚地看到了它与人口迁移———即移民现象的紧密联系。自西汉以来,北方人口大批南下,边疆的少数民族就大举内迁,形成了一幅蔚为壮观的移民画卷。明清以后,汉族人口再次大举从黄河和长江流域这些原本是汉族人口的核心分布地区广泛向西南、东北乃至台湾等边疆地区迁移和拓展。需要指出的是,中国人口的国际迁移,也同样引人注目。可以说,中国海外移民规模之大、分布之广,早就产生了巨大而深远的影响。正是在这种历史的回顾中,我们发现移民文化在当代图像中所呈现出的新取向。对于移民文化进行研究,是文化现代化建设中的一个重大课题。

一、移民的产生及移民概念的理解

关于移民产生的时间,目前在学术界已几乎不存在争议,就是“古已有之”。由著名学者葛剑雄、曹树基、吴文弟先生合著的《中国移民史》(六卷本)和《中国移民简史》等著作,均已对此作了十分详尽的权威解说。就是说,移民现象既是一个世界现象,也是一个历史现象,它不是近现代社会特有的产物。

早期人们的迁徙使人类遍布于全球,只不过当时的移民是自发的,是自然选择的结果。就世界范围而言,人类进入文明社会之后,移民开始受到国家政权的控制,人员流动的随意性降低。这个时期的移民主要发生在各个国家范围内,不仅受到自然因素的影响,而且还受到政治、经济、社会风俗的影响。随着资本主义生产方式的出现,由于它需要把原料产地和销售市场扩大到世界范围,人员的流动也更趋活跃和扩大,几乎遍及全世界。在这种条件下,由于各国各地区都逐渐被纳入到了世界资本主义经济体系,所以,移民形成的原因和去向也跟着复杂起来。这种流动绝不是随意的,而是资本主义经济在全世界范围内的活动所促成的。对于这种现象,国外的一些学者将其称为“越境移民”现象。对此现象的研究,不但包括了移民国的人士,而且也包含了移居国的人士。就拿美国来说,在移民大量涌入的20世纪20年代、50年代以及1965年以后,都曾出现了大批关于移民问题研究的著作。

据日本广田康生《移民和城市》等书介绍,二战后的日本,由于其经济的快速发展,在1990年也修改了移民法,即“出入境管理法及难民资格认定法”。随之而来,流入日本社会的各国移民也急剧增加。其中包括日裔巴西人、秘鲁人,以及越南、泰国等亚洲各国的越境移民。由于大量移民的产生,对于移居国的经济、文化发展都产生了较大的影响;同时,移民和移居国居民之间的关系也是一个不可忽略的问题。所以对移民问题的研究,也就逐渐在丰富和深化,国内外的大量著作,显示出对上述问题的认真探索和研究。

在谈到“移民”这一概念的含义时,人们很容易联想到“流动人口”、“流民”、“迁移人口”等词语。应该说,它们之间的区别还是很明显的。从现代汉语的研究角度,“移民”这一概念,兼有动词和名词两种词性:“作动词时,‘移民’指一部分人口从原居地迁移至其他地方居住;作为名词,‘移民’则指进行迁移行动的人。”[1]所以,有的专家指出:作为“移民”的定义应该有了两个基本要素:即长距离的迁移和具有法律结果的迁移。所谓“法律结果的迁移”,主要指入了居住地的户籍。这样,未取得户籍的人,即使在居住地已居住了较长的时间,也不能算“移民”。[1]应该说上述研究是有一定道理的。但这种定义并不完全适用于历史时期中国移民史的研究。[1]即使从近年来我国的移民现象来看,特别是深圳的移民现象来说,上述对“移民”概念的定义也显得狭窄了一点。就深圳这个城市而言,实际的居住人口已经超过了1千万,而取得户籍者,仅为170余万。其余的八九百万人,确有相当多人属于“一般的流动人口”,但似乎也不能简单地一刀切。已经有一半以上的人虽然暂时还未取得该地的户籍,但他们已经对移居地具有了一定的归属感,而且对当地的语言、文化等状况也有了一定的适应性,并力趋使自己能主动地融入到当地的社会生活中。这些特点,正是“移民”与“一般流动人口”的不同点。一般的流动人口只是把移居地当作赚钱或其他功利性目的的地点,一旦目的达到,或是又发现了更好的移居地,他们就会很快离开,根本谈不到对移居地的归属感。虽然他们所带来的文化也会对移居地产生一定的影响,然而流动人口自身却保留着他们原有的文化。正因为这样,我们说深圳是个“移民城市”,其“移民”的概念不但包含着已入了户籍的人口,而且还包含着那些已经在深圳生活多年、来自较远地区、对深圳已经产生了归属感的人们。这些人虽然也属于“流动人口”这个大范围,但他们确实已经是“移民”了。他们和“深圳人”一样,已经把特区看作是自己的“家园”和“第二故乡”,他们和移居地的人们一道,在共同的家园里创造着共同的移民文化。

二、移民文化是一种创新文化,具有独特的魅力

一个时代、一个国家和一个地区文化的形成,需要历史沉积,而且有着诸多复杂的人文、物质成因。而随着人口迁移所产生的移民文化,对于一个时代、一个国家和地区的文化建设,具有不可忽视的意义。也就是说,就实质而言,移民文化对原有文化来说,乃是一种创新的文化。荷兰学者彼得•李伯庚在《欧洲文化史》中指出,不但大量流动人口会对移居地的文化产生很大的影响,就连本国旅行都会引起某种文化的演变(更不要说跨国旅行了)。作者在该书中写道:“不仅出国旅行,即使在本国旅行,也能引起文化的演变。例如,长期的贸易往来带来了语言上的交流,丰富了欧洲语言的词汇和思想。西班牙在穆斯林统治下700年,西班牙语中自然吸收了许多阿拉伯词汇。意大利和土耳其的贸易使意大利语言中吸收了土耳其词汇。当荷兰的航海事业达到了顶峰时,荷兰的船运词汇也为其他语言(包括俄语)所吸收。旅行也使人们对不同地区的地理、经济、政治、道德、风俗等有所了解。最后一点,旅行使各国知识界联系起来,形成世界性的各族文化是一个重要因素”。[2]在建设一代新文化的过程中,尽管时间漫长,因素甚多,但是各种文化形态的冲撞和影响,彼此的冲突和融汇,对于形成一种多元的具有包容性的主流文化,即创新文化而言具有重要的意义。这在中国文化数千年的发展史中,可以得到明证。

首先,让我们来看游牧文化与农耕文化的冲突和融汇。宋代自立国之始,就因外患之忧,长期与辽、西夏与金等游牧民族的政权相对峙。双方战争频仍,的确让老大的宋王朝饱受被动挨打之苦。然而,在那种战乱的年代,却使彼此所代表的游牧文化和农耕文化的冲突产生了奇妙的双重效应:一方面让契丹、党项、羌、女真等北方游牧民族从汉文化中吸取了丰富的营养,正如王世贞在《归潜志序》中所说,北方中国竟奇迹般地创立了一个“人物文章之盛,独能颉颃宋、元之间”的文化天地。另一方面,北方剽悍的草原游牧民族的凛然之气,也深刻地震撼了细腻丰满的宋文化。范仲淹与王安石所推行的变法,正是在这种文化大背景下孕育产生的。[3]

其次,我们再来看一下中国文化与外域文化的交汇。张岱年、方克立指出:“中国文化不仅在内部各族文化的相互融汇、相互渗透中得到发展,而且在与外部世界的接触中,先后受容于中亚游牧文化、波斯文化、印度佛教文化、阿拉伯文化、欧洲文化。中国文化系统或以外来文化作补充,或以外来文化作复壮剂,使整个肌体保持旺盛的生命力。外域文化系统也在中国文化的广泛接触中汲取营养,滋润自身的肌体”。[3](P120)梁启超认为,中外文化的第一次大交汇是在晋唐间。[4]但从汉代开始,中国的本土文化就开始了与西域(即中亚和西亚)文化及南亚次大陆文化的交汇。正是这种交汇,极大地丰富了中国文化,同时也在让外来文化“本土化”的过程中,促进了外来文化的发展。像佛教哲学传入中国,固然大大提高中国哲学的思辨等能力,而中国传统哲学中的孟轲、庄周等人的思想融入佛教,也使佛学宗派吸收了丰富的华夏营养,得到了新的发展。我们对移民文化的认识,也应立足于这一高度。

由于不同的移民承载不同的文化,而移民又是文化最活跃的载体,所以,如果一个地域的移民来源多,那么移民文化就丰富。移民的类型不同,也会影响到移民文化的构成。具体来说,移民文化因受如下因素的影响而具有新的文化特征。

1.由于对移民文化的认识离不开对移民类型和移民本身的了解;又由于移民与移民文化的密不可分,所以,不同的移民类型(这里会涉及到移民的社会政治背景,以及移民本身的素质)以及移居地移民的数量和他们居住时间的长短等,都会影响到移民文化的特点。

2.由于移民文化是多种文化的相互冲击、融汇而成,一般具有多元性和包容性,甚至会形成一种完全不同于移居地原来文化的新文化。美国当代历史学家奥斯卡•汉德林先生就曾说过:“我一想到要写一部美国移民史,立即发现移民原来就是美国的历史”。[5]这可说是一个很生动的例子。

3.大量移民聚集在移居地以后,会让此时产生的移民文化较少包袱,较少框框,具有较大的开拓性和开放性,比较容易接受新生物,比较容易进行新的探索和实验,这正是移民文化独具的魅力。马克思主义的创始人曾举美国社会为例,指出:“美国是由那些为了建立纯粹的资产阶级社会而从欧洲的封建制度下逃出来的小资产者和农民建立起来的”。由于这是一个“现代的,资产阶级的”社会,[6]即一个比之过去的封建社会来说是一个全新的社会,因此才有了很多历史上较少出现过的奇迹。例如通过个人的勤俭奋斗,发财致富,终于走到富人或资本家的行列。与过去的社会相比,也才最容易接受新事物,最容易产生发明创造。而在改革开放以后的中国,更在这方面创造了举世震惊的巨大奇迹。

4.由于移民文化具有极为丰富的内涵,因此它所表现出来的特征也是丰富多彩、不拘一格的。这里,需要特别强调的是移民文化所具有的创新性。早在一个多世纪以前,著名学者和教育家蔡元培就指出:“综观历史,凡不同的文化互相接触,必能产生出一种新文化。如希腊人与埃及及美琐波达米诸国接触,所以产出雅典的文化。罗马人与希腊文化接触,所以产出罗马的文化⋯⋯就在中国,印度文化接触后,产出十世纪以后的新文化,也是这样”。

关于移民文化的创新问题,应该说是一个很大的题目,这里包含着极为丰富的内容。从国内目前已经发表的大量移民文化研究的著作来看,有不少是注意到这一问题了,但是对于这个问题的研究,我们认为仍需要加以改进。

一是关于“史论结合”的问题。从国内目前对移民文化的研究来看,对移民文化的“史”的研究成果偏多,而对于“论”的方面,似感不足。包括对移民与文化的互动,移民文化究竟如何有力地促进文化的创新,特别是这个新文化又将如何适应未来的发展、适应市场经济的发展,如何更好地建设一种面向世界、面向未来、面向现代化的、民族的、科学的、大众的社会主义新文化等问题,都很值得探讨。还有就是如何从总体上认识移民文化的发展趋势以及“经济全球化”所带来的“文化全球化”对移民文化的影响等,也都需要进一步深入探讨。

二是关于“外为中用”的问题。近几十年来,随着国外对“越境移民”等问题的日益重视,各国不但出台了很多政策(尤其是日本、澳洲、加拿大、英国等国),而且出版了大量的有关移民文化的论著。这些论著有不少把移民问题和社会变迁、现代化等问题相结合,从而对移民文化的内容有了很大的丰富。很值得我国学者的关注、评论乃至借鉴。

此外,对于“移民文化”本身的探讨也需要不断加以深化。正如美国有代表性的人类学家克鲁伯(A.L.Kroeber)和克罗孔(ClydeKluckhohn)等人合著的一本论述文化的专著中所罗列的从1871年到1951年80年间关于文化的定义,便有164条不同的说法;而冠上“移民”之后,当然就更为丰富了。如何进行分析,加以全面理解,就不仅仅是个理论问题,而且具有明显的现实意义。

三、深圳的移民文化之魂

作为在移民潮中诞生的深圳特区,可以说是在滚滚移民大潮中飞溅的一朵极为耀眼的浪花。深圳的移民现象和移民文化,的确给当代中国的移民潮涂上浓抹重彩的一笔。当人们站在深圳的地王大厦等许多经典建筑物旁时,怎能想到二十几年前,这里还是荒滩一片的一个边陲小镇!历史就是这样地借助移民的航舷,让20世纪80年代乘风破浪的中华民族大舒了一口久已想抒的豪气!

由于深圳是中国改革开放的试验田和排头兵,是中国改革开放的总设计师邓小平同志亲自扶持的典型,因此,它的成长历程和成功奇迹,就有特别重要的历史意义和现实意义。再加上深圳毗邻香港,成为香港文化向内地辐射的中转站,在香港与内地的文化交流中占据特殊地位,这也增添了对深圳的移民文化研究的重大意义。从对深圳移民城市文化的现实考察中我们发现,深圳的移民文化至少具有这样几个特色:

(一)在南北文化的交融中,凸现中原文化的风貌,却又不失“岭南文化”之“根”

与香港的移民不同(香港的移民不但包括大陆人,还包括英国人、日本人、菲律宾人、澳大利亚人、美国人、法国人等等,可以称为国际化的移民),深圳的移民主要是大陆人,或者说是“大陆的北方人”。这种“北方文化”虽然与“岭南文化”同为一个国度,但却具有明显的反差。当然,“影响深圳的北方文化并不就是铁板一块的”,“这其中包括楚湘文化、巴蜀文化、燕赵文化、齐鲁文化、东北文化、吴越文化等等”。[7]正是这个原因,随着北方移民的愈益增多,“来自北方中原地带的母体文化正逐渐抵销香港文化的过极影响”,[7]在这种情况下,来自内地的“务实作风、利益趋向、风水观念、理想精神等等,这些颇有代表性的文化因素在深圳文化的成长中”就起了巨大的催化作用。[7](P93)日本学者广田康生指出:“所谓移民就是指一个过程,在此过程中,一种文化向另一种文化进行整体流动,并往往引发一些问题”。[8]这里有两点值得我们注意:一个是“整体的流动”,另一个就是“引发一些问题”。

我们认为,所谓“整体的流动”,既有移民原有的文化向移居地的流动,也有移居地的“土著文化”对移民所带来的文化的“反流动”。正是在这种相互影响、相互冲撞之中,产生了新的“移民文化”。非常明显,这种“移民文化”的生成,或者说新的“移民文化”的主流成分的构成,其结果必然是:或者是移民所带来的文化占上峰,或者是移居地的“土著文化”占上峰。由于深圳的移民人口占绝对优势,所以移民所带来的文化,当然构成了新的移民文化的主流成分。只是值得注意的是:包孕有潮汕文化和客家文化等丰富内涵的“岭南文化”特有的“根”,对新的移民文化也打上了深深的烙印。

人们知道,岭南文化是中华民族文化色分明、有着巨大影响的文化之一。它既不同于有悠久华夏文明的老北京文化,也不同于江浙文化和巴蜀文化,而是自成一体,影响深远,带有浓厚南国特色的地域文化。岭南文化的灿烂丰富、多姿多彩,早为世人所称道。这不仅是因为这里地处南国,有着特有的丰富物产,像苏轼的诗中所说的“曰啖荔枝三万颗,不辞长做岭南人”,而是在于它确实在文化的方方面面上都毫不逊色。例如,驰名世界的饮食文化,岭南的宗教文化、客家的民俗文化,以及在古老而又年轻的潮汕平原上活跃的海内外贸和人们的商品意识,久负盛名的潮州瓷器及刺绣等等。值得人们关注的还有因海外潮人的数量之多、影响之广(约在千万人以上,遍布世界60多个国家)而形成的特有的文化特色。人们已经把“海外潮人”看成是岭南文化的一道亮丽的风景线。这些岭南文化的特色,显然对凸现中原文化风貌的深圳移民文化产生了较大的影响。超级秘书网

现在要说到深圳的移民文化所“引发的一些问题”,突出表现在大多数移民者在刚刚踏上深圳这块热土时,难免会产生某种“陌生感”乃至“危机感”,需要有一个“重新调整”和“个体认同”的过程。如果能顺利完成这个过程,当然很好。许多来深圳的创业者们从艰辛的奋斗到最后的成功,就是明证。然而也有一些带着盲目性闯深圳的人,到达深圳以后,有的因为生计的不易,工作的艰辛,加之难以获得令人满意的待遇,往往是或拂袖而去,或铤而走险,这也给年轻的深圳带来了诸如治安、卫生等问题,这是应当引起人们严重注意的。只有充分地认识到了这些问题,才能更好地建设深圳的移民文化。

(二)在物质的、观念的,尤其是制度层面上的文化特色印度文化接触后,产出十世纪以后的新文化,也是这样”。

关于移民文化的创新问题,应该说是一个很大的题目,这里包含着极为丰富的内容。从国内目前已经发表的大量移民文化研究的著作来看,有不少是注意到这一问题了,但是对于这个问题的研究,我们认为仍需要加以改进。

一是关于“史论结合”的问题。从国内目前对移民文化的研究来看,对移民文化的“史”的研究成果偏多,而对于“论”的方面,似感不足。包括对移民与文化的互动,移民文化究竟如何有力地促进文化的创新,特别是这个新文化又将如何适应未来的发展、适应市场经济的发展,如何更好地建设一种面向世界、面向未来、面向现代化的、民族的、科学的、大众的社会主义新文化等问题,都很值得探讨。还有就是如何从总体上认识移民文化的发展趋势以及“经济全球化”所带来的“文化全球化”对移民文化的影响等,也都需要进一步深入探讨。

二是关于“外为中用”的问题。近几十年来,随着国外对“越境移民”等问题的日益重视,各国不但出台了很多政策(尤其是日本、澳洲、加拿大、英国等国),而且出版了大量的有关移民文化的论著。这些论著有不少把移民问题和社会变迁、现代化等问题相结合,从而对移民文化的内容有了很大的丰富。很值得我国学者的关注、评论乃至借鉴。

此外,对于“移民文化”本身的探讨也需要不断加以深化。正如美国有代表性的人类学家克鲁伯(A.L.Kroeber)和克罗孔(ClydeKluckhohn)等人合著的一本论述文化的专著中所罗列的从1871年到1951年80年间关于文化的定义,便有164条不同的说法;而冠上“移民”之后,当然就更为丰富了。如何进行分析,加以全面理解,就不仅仅是个理论问题,而且具有明显的现实意义。

参考文献:

[1]范春玉.移民与中国文化[M].桂林:广西师范大学出版社,2005.9-10.

[2]彼得•李伯庚.欧洲文化史[M].上海:上海社会科学院出版社,2004.339-340.

[3]张岱年,方克立.中国文化概论[M].北京:北京师范大学出版社,2004.104.

图像分析论文篇3

[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。

图像分析论文篇4

关键词: 教学内容; 教学方法; 考核方式; 实践教学

中图分类号:TP399 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2014)10-76-02

Discussion and practice on "image processing technology"

Zhang Yongmei, Ma Li, He Li

(School of Information Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China)

Abstract: The disadvantages, the characteristics and the content of the current teaching for "Image Processing Technology" are analyzed. Four teaching procedures including the selection of textbooks and expansion materials for initiative learning, application of modern teaching models and methods, strengthening teaching practice and reforming appraisal methods have been discussed and practiced. The result shows that it has obtained better teaching effects, improved the students' interest in learning and motivation to participate in scientific research, as well as the ability to solve practical problems.

Key words: teaching content; teaching method; assessment way; teaching practice

0 引言

图像信息是获取信息的重要来源,图像处理研究对于科学理论研究和工程应用有重要影响。研究图像处理和通信是导向智能计算机、智能机器人或多媒体通信系统的必由之路。现有的图像处理技术在很多方面给人们生活、学习、工作带来极大的便利,如:视频广播、遥感图像、医学图像(计算机X射线断层扫描技术CT,以及核磁共振成像MRI)等,计算机的发展使处理更复杂的图像成为可能。

图像处理是计算机应用领域中的一个重要方面,是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础,是一门涉及多领域的交叉学科。在图像处理技术课程的教学中,不但要让学生掌握其基本概念和原理,还要让不同层次的学生能够理解和掌握图像处理在其应用领域的最新发展,故传统的常规教学已经不能满足课程的发展要求。目前的教学不足之处主要体现在:传统的图像处理技术教学大多数偏重于理论,缺乏图像处理技术与实践相结合的环节。本文结合计算机学科的特点和多年的教学经验,对图像处理技术课程的教学模式与实践进行了探讨。

1 课程特点和教学内容分析

人类通过眼、耳、鼻、舌、身接受信息,感知世界。约有75%的信息是通过视觉系统获取的。图像处理是利用计算机处理所获取视觉信息的技术[1]。图像处理技术的理论基础涉及了众多学科,包括数学、物理、信号处理和计算机科学等多个学科的知识,其内容广泛,理论抽象,不易理解。图像处理技术还有很强的实用性,因此理论和实践的结合是本课程的关键,注重基础理论和技术的教学,以及加强学生实践能力和课题研究能力的培养是本课程的主要教学目的。

图像处理技术已经成为众多高校的一门重要课程,该课程主要介绍图像的数学描述、图像的数字化、图像变换、图像增强、图像恢复、图像编码、图像重建、图像分割与边缘提取、图像的分析和识别等基本的图像处理方法,使学生能熟练地掌握图像处理的基本过程,并能应用这些基本方法开发图像处理系统。通过这样的内容设置,使学生能够真正掌握图像处理技术的基本思想和技术,为深入学习打下坚实基础[2]。

2 教学环节的探讨和实践

2.1 教材的选用和自主学习扩充性资料的选用

图像处理技术发展日新月异,虽然该课程已经有很多可选教材,但大部分教材内容比较陈旧,许多新的算法,新的思想都没有提到,学生无法从这些教材中获取图像处理最新的技术和发展趋势,因此我们选择了章毓晋编著、清华大学出版社的《图像工程》系列教材。该教材全面介绍了图像工程的第一层次――图像处理,图像工程的第二层次――图像分析,图像工程的第三层次――图像理解的基本概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上相关研究的最新成果。同时我们要求学生将国外的经典图像处理的书籍作为参考书目,如:Rafael C Gonzalez主编的《Digital Image Processing》,并建议学生关注图像处理的一些重要期刊和国际会议,如:IEEE Transactions on Medical Imaging、IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence、IEEE International Conference on Image Processing、电子学报、CT理论与应用研究、模式识别与人工智能等。这样学生能熟悉一些专业术语,了解最新的前沿动态,并具备一定的英文文献阅读能力,为今后的科研和工作打下了坚实基础。

要求学生自主学习一些最新方法和技术,例如,深入分析中华人民共和国设计制造的玉兔号月球车的结构,给出玉兔号月球车如何通过全景相机、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外光谱仪等仪器,对月表进行三维光学成像、红外光谱分析,开展月壤厚度和结构科学探测,对月表物质主要元素进行现场分析等探测的原理和方法。又例如,探讨将遥感图像应用于5.12汶川大地震的方法,2008年5月14日上午,中国科学院的两架高性能遥感飞机飞赴汶川,对地震灾区开展遥感监测和灾情评估工作,这两架飞机可分别提供高分辨率光学和雷达图像,具有全天候快速获取大面积灾情数据的能力,探讨如何根据汶川地震前、后图像,给出建筑物、河流、山体等关键区域的变化检测结果,为国务院和相关部门的抗震救灾工作提供咨询服务和决策依据。

2.2 采用现代化教学模式与方法

为了使复杂的算法和抽象的知识更加形象化,便于学生理解和提高学习兴趣,我们充分运用现代电子技术、工具和方法,采用多媒体形式进行课堂教学,利用VC、MATLAB编写一些典型的图像处理程序,并在课堂上演示这些程序,增加了课堂的信息量,提高了学生的学习兴趣,激发了学生自主学习,同时也为实验环节的开展奠定了一定的编程基础[3]。

此外,我们深入分析MOOCs、SPOCs以及“翻转课堂”教学模式等国际流行教育新概念,尝试开展图像处理技术的MOOCs,包括从课堂教学、学生学习进程、学生的学习体验、师生互动过程等教与学过程的完整系统在线实现。MOOCs是一个改变学习方式的时代产物,受到全球各地的重视。国内教育部三个教指委(计算机类专业、软件工程专业、计算机课程)2013年底专门召开会议研讨MOOCs。我们建立了校内MOOCs平台并对学生开放,将其作为课堂外学习的有效补充,这样可以方便学生随时随地学习,或者进行预习和复习。我们尝试了结合图像处理技术的MOOCs,探索创新教学模式与方法,稳步提高教学质量。

2.3 加强实践教学

图像处理技术可以广泛应用于数字电视、视频通话、宇宙探测、自然灾害预测、环境污染的监测、气象云图等应用领域,而教材一般只涉及到理论知识和算法,或者是对应用的简单介绍,对其设计实现介绍得很少,所以必须加强实践教学,将理论与实践结合起来,使理论指导实践,实践加强理论[4-5]。要求学生利用VC或者MATLAB进行实际程序设计,培养学生分析问题、解决问题的能力,具备图像处理系统的开发能力。

根据课程的教学要求设置了四个课外实验。①图像变换实验。要求对输入的图像,分别采用傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换进行图像变换,分别给出变换前后的图像,并分析图像变换前后的视觉效果。②图像增强实验。将给定的图像进行增强处理,要求至少使用线性变换增强、对数变换增强、指数变换增强以及伪彩色增强处理,分析增强后的视觉效果。③图像编码实验。将给定的图像进行压缩处理,要求采用 Huffman编码方法,并计算压缩比。分析图像压缩后的视觉效果,并对图像压缩效果进行客观评价。④图像分割与边缘提取实验。分别利用边缘检测法、阈值分割法进行图像分割;分析图像分割后的视觉效果。学生完成所有实验后,我们安排了实验指导课,解决学生在实验中遇到的问题,进一步提高学生的算法设计能力和编程能力。

在课程教学中,我们还安排了三次专题讨论课,由教师指定具体题目,学生通过查阅相关文献,深入分析基本原理和方法,设计相应的算法,编程实现,并给出实验结果及分析,充分调动学生学习的积极性,提高学生利用理论知识解决实际问题的能力。三次专题讨论课分别是:

⑴ 数字图像表示及其处理专题讨论课。题目为:用VC或者Matlab实现常见图像文件格式的显示;常见的图像文件格式,以及用VC或者Matlab实现图像格式转换;给出国内外先进的图像处理系统软、硬件,名称、作用,以及先进性的体现。

⑵ 图像变换专题讨论课。题目为:给出小波变换常用的小波基的基本原理、具体应用,以及用VC或者Matlab的具体实现;给出小波变换、脊波变换、子波变换的基本原理、具体应用,用VC或者Matlab的具体实现;给出小波变换以及小波变换在图像处理中的具体应用,以及用VC或者Matlab的具体实现;给出快速傅里叶变换算法的具体内容,以及时间复杂度或者运行时间的分析。

⑶ 图像编码专题讨论课。题目为:给出小波变换图像编码的基本思想与特点,编码中需要解决的问题,实验结果及分析;给出基于感兴趣区域的小波图像编码方法的基本思想,具体步骤,实验结果及分析;给出几种图像编码质量评价方法,具体实现,实验结果及分析;给出基于子波变换的图像编码基本思想与特点,具体步骤,实验结果及分析。

此外,鼓励学生积极参与本校教师主持的科研项目,如国家自然科学基金、863项目、科技支撑计划,以及北京市自然科学基金等项目。这些项目涉及到视音频检索、视音频理解、视音频处理、网络信息分析、文字处理、信息检索、网络行为分析、图像识别等研究方向。通过参与项目,系统地锻炼了学生的科研能力和思维创新能力,也为今后的科研工作打下了坚实基础。

2.4 改革考核评价方式

考核是对学生学习成果的检验,考核目标不仅要检验学生对课堂教学内容的掌握程度,而且要对提高学生发现问题、思考问题、解决问题的能力起到作用。为了避免出现平时不努力,考前突击的情况,我们对传统的考核方式进行了改革。本课程的考核由两部分组成:平时成绩(占30%)和期末考试成绩(70%)。将平时的上课出勤、作业、实验和专题讨论成绩列入平时成绩。在整个教学过程中,严格要求学生,使学生重视教学的各个环节。

3 结束语

随着信息技术的不断发展和完善,图像处理技术也越来越多地运用在各个领域,因此图像处理技术的课程教学也应该不断发展。本文对图像处理技术课程的教学内容、教材选择、教学方法和考核方式进行了探讨,提高了学生学习的兴趣和参与科研的积极性,以及解决实际问题的能力,为学生学习图像处理新方法奠定了理论基础,为他们进一步开展相关方向的研究和应用打下了良好基础。今后将进一步研究图像处理技术的教学方法,并将理论与实践紧密联系起来。

参考文献:

[1] 章毓晋.图像工程(上册):图像处理(第3版)[M].清华大学出版社,

2012.

[2] 黄朝兵,杨杰.图像处理课程教学体系的探索与实践[J].电气电子教

学学报,2012.34(2):17-19

[3] 李向群,王书文.《数字图像处理课程》的教学改革[J].微计算机信息,

2010.26(3):212-214

[4] 陈青.“数字图像处理”教学中思维能力培养的实践[J].上海理工大学

学报(社会科学版),2013.35(4):356-359

图像分析论文篇5

【关键词】功能符号学;视觉语法;2012年伦敦奥运会会徽;多模态话语分析

1 引言

以系统功能语言学理论为基础的多模态话语分析(multimodal discourse analysis)始于20世纪90年代,主要应用于图像、音乐、语言等其他符号上。由于这些符号对语篇意义的构建有着重大作用,因此,它们具有系统性、功能性(即同时具有概念功能、人际功能和语篇功能)及层次性。

Kress和van Leeuwen分析视觉图像的语法框架为多模态话语分析提供了理论依据和分析方法。本文主要通过运用社会符号学与Kress和van Leeuwen的多模态话语相结合的分析方法,以2012年伦敦奥运会会徽图像为例,探讨图像这一特殊的社会符号和语言共同作用构建意义的手段和方法。

2 多模态话语分析及其理论基础

2.1 多模态与多模态话语

作为有生命的人,人的感知渠道主要有五种,视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉五种感知渠道,这五种感觉就构成了五种交际模态:视觉模态、听觉模态、触觉模态、嗅觉模态和味觉模态。人们在现实的社会交流中,通常选择采用两种或两种以上的模态来构建意义,多种符号形式就构成多模态(multimodality)。多模态指除了文本以外,还带有图像、图表等的复合话语,或者说任何一种以上的符号编码实现意义的文本。

多模态话语是一种融合了多种交流模态(如声音、文字等)来传递信息的语篇。多模态性是现代社会人们在交际中使用的各种语篇的一个重要特征。国内很多学者也对多模态进行了探索。李战子认为多模态是除了文本之外,还带有图像、图表等的复合话语,或者说任何由一种以上的符号编码实现意义的文本;朱永生则将之定义为同时使用两种或两种以上模态的话语。目前多模态话语分析深受系统功能语言学和符号学影响,故朱永生将此类研究称为“系统功能符号学”。

2.2 多模态话语分析的理论基础

O’Toole 将 Halliday的系统功能语法应用于视觉艺术分析,而后 Kress 和 van Leeuwen 首次对视觉语法进行理论分析,全面建立了视觉交流基于社会符号学的多模态理论基础,具有开创性意义。多模态话语分析把语言信息和非语言信息结合,重新将其融入到全新的理论分析框架中,打破了以往的传统话语分析中单一言语形式的局限。

其分析理论从根本上说主要是以Halliday的功能语法为基础的社会符号学分析,认同语言是社会符号的观点,认为语言系统中有三个用来表示功能意义的纯理功能,叫概念功能、人际功能和语篇功能。概念功能指语言对人们在现实世界(包括内心世界)中各种经历加以表达的功能;人际功能是讲话者运用参加社会活动的功能;语篇功能指各种语言用于组织信息的功能,延伸到除语言外的其他符号,认为语言及其他各种符号既具相对独立性又有相互联系性。

多模态话语分析理论的主要观点即语言和视觉两大体系产生交际。Kress和van Leeuwen创建的多模态话语的社会符号学分析理论是以系统功能语言学为理论基础,主张图像也是社会符号,打破语言分析和图像分析的界限,将功能语法扩展到包括视觉模态和空间物体在内的多模态语篇,从再现功能、互动功能和构成功能三个方面,尝试用一种对语言和图像都适用的语法来对研究对象进行分析。

Kress和van Leeuwen认为所谓的模态(视觉的、姿态的、动作的),像语言一样,在社会使用过程中形成社会资源的模态,所以符号资源都具有社会意义。因此,在将图像看做社会符号的前提下,Kress和van Leeuwen根据Halliday的语言纯理功能创建了分析图像的视觉语法,其核心内容包括再现意义,互动意义和构图意义。

3 2012年伦敦奥运会会徽的多模态话语分析

3.1 会徽的意义

本文以2012年伦敦奥运会会徽为例,该会徽语篇是由图像文字和颜色构成,在结构上具有一定的代表性,对会徽语篇的分析有助于把握其它多模态语篇的整体意义构建。图1是2007年6月4日在伦敦正式经国际奥委会批准的2012年伦敦奥运会会徽以及对它的解释性文字。该会徽以数字“2012”为主体,包含了奥林匹克五环及英文单词London。这一设计清晰地传达出――“伦敦2012年奥运会将是所有人的奥运会、所有人的2012。”伦敦奥运会会徽是由图像(中国字“之”字和艺术数字2012)、文字(London)和颜色(粉色、橙色、蓝色和绿色)按照一定的方式所构成的。

3.2 会徽的多模态话语分析

第一,图像的再现意义。

多模态话语分析的再现意义对应于Halliday功能语法的概念功能。Kress 和 van Leeuwen 在再现意义上,根据图像的特点,将其分为叙事的和概念的两大类。其中叙事的再现包括行为过程、言语过程和心理过程,而概念的再现包括关系过程和存在过程。

伦敦奥运会会徽图案以数字“2012”为创意原形,并与奥林匹克五环及英文单词London巧妙组合,相得益彰,表达了英国人民举办一届属于世界的、多元文化融合的奥运会的强烈愿望。在伦敦奥运会会徽标图像的意象中,英文单词London图形展现了举办城市,又隐含着行动过程的动作者。由不规则几何图形组成的会徽可以拆分出来或者变形应用在不同场合,形成了多元文化的大聚会。伦敦奥运会会徽中的大胆的色块组合,仿佛一群张扬着运动精神的年轻人,踏着摇滚的节奏,带着闪电般的速度,尽情释放着人类的激情、活力与时尚,展望着梦想与未来,表达了2012年伦敦奥运会的实质,即鼓励全世界的年轻人参加体育运动,体现了奥运价值。

第二,图像的互动意义。

对应于功能语法的人际意义,在多模态话语中体现为互动意义。互动意义可以看成是观看者和图像世界中的一种互动,图像的各方面的构成直接影响图像解读者对图像的理解。图像设计者通过图像与观看者进行互动来提示观看者对所再现的景物应持的态度。图像的互动意义相对应的是功能语法的人际功能,在此层面上,主要关注图像中参与者之间的社会关系、制图者的交际目的以及图像解读者本身对图像内容的介入程度。在实现互动意义时,可以从距离、接触、视点和情态四个方面来对图像进行解读。基于深圳大运会会徽所体现情态的多样性,本文主要从情态这一角度来解构其互动意义。

接触指图像中参与者通过目光的指向与观看者之间建立起来的一种想象中的接触关系。很明显,该会徽图像属于提供信息类,传达了活力、现代和灵活的信息。社会距离是图像中参与者与观看者之间的亲疏关系,它可以远景、近景和中景等取景方式来实现。会徽图像既没有传达冷漠的社会关系,也没有透露出图像参与者与受众的亲密关系。伦敦奥运会会徽图像的平视视角表明了2012年伦敦奥运会属于每个人。作为互动意义的一个重要组成部分,情态有高、中、低情态之分。Kress 和 van Leeuwen主要从色彩饱和度、色彩区分度、色彩调和度、语境化、再现、深度、照明和亮度等八个视觉标记探讨了图像中情态的现实意义量值的高低,换言之,是我们队关注的世界所作出的陈述的真实度和可信度,其体现资源在图像中非常丰富。同在功能语言学中一样,情态被归纳为高、中、低三类。伦敦奥运会会徽图像中,粉色、橙色、蓝色和绿色四种颜色表现出一种愉悦的情感意义,具有高情态。图像中的文字部分位于平淡的大背景之上,白色的文字和其它颜色形成对比,充分体现了奥运会的宣传主旨。此外,图像中各种颜色的搭配非常协调,深浅有致,蕴含着深厚的文化意义,象征着清新、明晰的蓝色,象征着生命、文明和生命力的绿色,象征着力量、智慧与繁荣的橙色,几种色彩相加,动中有静,静中有动,表达出英国人民举办一届真诚、热情、激情向上的大家齐欢共舞的奥运会的强烈愿望。

第三,图像的构成意义。

多模态话语的构图意义即对应于功能语法的语篇意义。构图意义有三种资源:信息值、取景和显著性。信息值是通过元素在构图中的放置实现的。任何特定的元素在整体中的角色取决于它是被放置在左边还是右边,中间还是边缘,或者图片空间的上方还是下方。在Kress和van Leeuwen看来,上方与下方具有不同的信息值。如果某些因素被放置于上方,而其他因素被放置于下方,那么置于上方的是“理想值”,而置于下方的是“真实值”。“理想的”指它是信息的理想化的或概括性的实质,因此,它是信息的最显著的部分。“真实的”指更特定的信息,如细节等,或者说更实际的信息。伦敦奥运会会徽的设计,把“五环”嵌入会徽的右上半部分,给人一种活力、开放、自由的感觉,从而显现出世界多元文化和谐融合的意境,传达出的信息值是“理想”值。同时它扬弃一种单纯象征意义的运动形式,回归到它的本真――现代奥林匹克精神,旨在让大众积极参与,分享快乐,共同点燃奥运的激情与梦想。在Kress和van Leeuwen看来,元素在图像中程度不同的位置、背景、尺寸、色彩、鲜明度也不同程度地影响观者的注意力。显著性即为上述因素在吸引观者注意力时体现出的不同显现程度。在伦敦奥运会徽标图像中“2012”四个数字形状并不规则,其实这些不规则的形状有章可循,几乎都带有中国字“之”字的韵味,这使整个图案看似松散却有非常强烈的结构感。此外,这样的结构使得会徽看起来非常奔放、现代,给人阳刚的感觉,与奥林匹克运动的精髓相契合。奥运五环标志左下方的白色英文字母“London”属于“真实”值,给人真实可信的感觉。总之,伦敦奥运会会徽涵盖了2012年伦敦奥运会的实质,体现英国的多样化和欢迎精神。

4 结语

多模态话语分析不仅仅从言语层面对话语进行解读,而且也关注图像、声音、动画等其他构成意义的符号系统。它丰富了话语分析的视角与方法,对促进话语分析的发展起着重要作用。本文以Hailliday的系统功能语法为理论基础,以多模态话语的社会符号学分析理论为理论框架,以伦敦2012年奥运会会徽标的图像及文字说明为例,将功能语法的概念、人际和语篇意义与图像的再现、互动和构图意义相结合,探讨了图像和文字作为社会符号在多模态话语语篇中的相互作用。本文的分析在某种程度上具有一定的局限性和片面性。但是随着人们对多模态话语认识的不断深入,多模态的分析方法一定会得到进一步发展和完善。

参考文献:

[1]李战子. 多模态话语的社会符号学分析[J].外语研究,2003(5):1-8.

[2]Kress,G. & Van Leeuwen,T. Multimodal Discourse[M].London:Arnold,2001.

[3]李战子.多模式话语的社会符号学分析[J].外语研究,2003,(5):1-8.

[4]朱永生.多模态话语分析的理论基础与研究方法[J].外语学刊,2007,(5):82-86.

[4]O’Toole,M. The Language of Displayed Art[M]. London:Leicester University Press,1994.

[5]Kress,G. & Van Leeuwen,T. Reading Images:the Grammar of Visual Design[M].London And Newyork:Routledge,1996.

图像分析论文篇6

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.

图像分析论文篇7

关键词 小波变换;图像处理;时频分析;傅立叶变换

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)16-0046-02

随着科学技术的发展,利用计算机获取、处理加工图像信息的相关科学技术也得到了迅猛的发展和广泛的应用。在此类信息中,图像是人们传递信息的主要方式,因其生动和直观,受到大多数人的青睐。在以前的众多图像信息分析中,傅立叶变换理论是应用最为广泛且处理效果较佳的分析手段之一。由于该理论分析信息角度的限制,即它只能从频域角度来对信息进行分析,不能分析局部时间段点上的频率信息。随后相关学者在此领域又提出了短时傅立叶变换(STFT),虽然能同时对图像信息的时频域进行分析和处理,但是由于STFT的固定时窗,对于分析时不变信号是有利的,而对于处理时变的图像信息是不利的(因时变信号中高频部分持续时间很短,而低频部分却持续很长),所以为了得到更为精确的分析,希望对高频信号使用大的时窗,对低频信号采用小的时窗来对其进行分析和处理。小波变换理论就是在上述背景下推动发展起来的,它为各种信息处理方法提供了一种框架思想,具备时-频分析功能。此理论一经提出就在医学图像、核磁共振成像、信号分析和图像压缩与重构方面等诸多研究领域得到了普遍的应用。小波变换作为一种信号的变换域或映射空间的信号处理方法,在各种领域得到了广泛的发展,本文即采用小波变换对图像信息进行分析和处理。

1 小波变换基本原理

1.1 连续小波变换

设母小波或基小波为其傅立叶变换对应为,且满足,则母小波函数通过平移和伸缩变换而得到函数簇:

其中为尺度因子,为平移因子。

对任意的图像信息,若小波母函数,则的连续小波变换为:

其中为的共轭函数。此变换对图像信息进行处理具有较强的物理意义,其尺度因子越大,所占宽度越宽,此时该函数的分辨率就越低,平移因子是把相应的窗口移动适当的距离。

1.2 离散小波变换

计算机对信号进行处理时,必须对模拟信号进行数字化。那么对应的处理方法也必须能处理数字信号,所以必须对连续小波母函数离散化处理,离散小波变换主要是针对尺度参数、平移参数进行离散化,根据对参数离散化的数字值,可分为二进制小波和多进小波,应用范围最为广泛的是二进制小波,其对应的离散化形式为,尺度因子离散成,平移因子离散成的形式,离散化二进小波为:

与1.1中图像信息的连续小波变换相比,,若小波母函数,则的离散小波变换为:

二进制小波对图像信号进行分析和处理时具有变焦距的作用,可以根据需要调整信号的时、频分辨率。若需对信号的细节仔细分析,则需提高信号的放大倍数,即减小的值,如需对局部频率进行分析,则需减小的值。在此意义上来讲,小波变换可称为变焦距的数学显微镜。

2 基于小波的图像处理算法

离散小波对图像处理是通过小波构造相应的高低通滤波器实现的,离散化的图像经过小波构造的高低通滤波器可以将图像分解为不同尺度的近似分量(高频分量)和细节分量(低频分量)。

根据小波分解系数中的能量分布和图像边缘信息所在的频带选择对应的高低频小波分解系数进行分析,进而确定图像被噪声污染的程度,同时也可在分解所得的小波分解系数中提取不同的图像信息特征,进而对图像的频率信息和水印信息进行提取。

3 实验仿真分析

为了验证本文方法对图像处理的效果,本文选择lena图像进行分析和研究。对lena图像进行处理时,选用了db3小波,对原始图像进行了3层小波分解。图1为基于小波变换的图像分解与重构,其dwt和idwt标记分别为离散小波变换和离散小波反变换。其中,original Image为lena原始图像,lena图像经离散小波变换后得到Decomposition at level3图,图中画出了各层小波分解的高低小波系数的图像,图中与原始图像颜色不同的方形小区域为不同分解层次的小波高频分量,从图中可看出不同区域的小方格图形都能反映出原图像的轮廓信息,尤其能清晰的看到图像的边缘信息和纹理信息。Approximation at level3图为Decomposition at level3图原始图像第三层小波分解的低频系数,从图像的边缘信息和图像的平滑度可看出第三层低系数能很好的反映原始图像的整个概貌,只是在图像清晰度方面略逊于原图,视觉上稍有变化,但对问题的主要特征分析研究没有影响。Synthesized Image图为各层小波系数经idwt后的重构图像,从原始图像与重构图像边缘轮廓和图像平滑度相比,重构图像与原始图像基本吻合,几乎无误差重构了原始图像。综上分析可知,基于小波的图像处理效果显著,并能很好的重构原图像,同时也能从小波分解系数中提取众多的特征信息。

4 对比与总结

若选用傅立叶变换方法对lena的图像进行处理,处理完的离散化lena图像的灰度图与原图只是颜色上有些变化;而灰度化lena图像的频谱图只能获得整个图像的频率变化趋势,无法获得原图像更多信息。仿真实验表明,傅立叶变换方法对图像进行处理时,不能从图像的频域提取较多特征信息,且不具有时频分析和定位功能。

本文首先对图像处理方法进行了综述,再结合现有信息处理技术,将小波变换引入到图像处理过程中并进行分析和研究。图像处理针对不同使用者的需求,对相同图像的信息获取点不一样,文中针对图像中的纹理信息和边缘信息,分别采用了小波变换和傅立叶变换方法进行了研究和对比分析。实验结果表明,小波变换方法能从图像的时-频角度进行联合分析,能提取较多的特征信息,具有较高的分析精度,且运算速度较快,重构效果较优,而傅立叶变换方法在此方面逊于小波变换方法对图像信息的处理。

参考文献

[1]张国华,穆静,吴琼.小波分析在文字识别中的应用[J].西安工业学院学报,2004,24(3):226-230.

[2]王勇,吕扬生.基于提升小波变换的无损医学图像压缩[J].信号处理,2004,20(4):423-426.

[3]赵治栋,吴涛,潘敏,陈裕泉.小波阂值去噪技术研究及其在生物医学信号处理中的应用[J].中国医药器械杂志,2004,28(4):277-281.

图像分析论文篇8

【关键词】版面分析;模式识别;应用

1 模式类区分方法[1]

对于图文混排的复杂度高的文档图像一般采用自底向上的版面分析策略,在通过连通区搜索算法(包括二次分析)获得版面全部连通区信息后即面临文本区域和图像区域的连通区信息区分问题。为方便讨论,依模式识别理论我们称文本区域和图像区域的连通区为不同的模式类对象。由于文本区域和图像区域不能出现交叠(这种交叠情况我们结合后续相同模式类对象合并过程称为合并或聚类风险),但试验表明即使在刚刚获得版面全部连通区信息,即在尚未展开后续合并等处理过程就已经存在文本区域和图像区域交叠的情况,或者说存在合并风险问题。所以有理由说合并风险将是伴随相同模式类对象合并过程始终的。由于问题的复杂性,受二分法思想启发,我们把问题逐步分解,即确立图文分解的方法。

对于一个待分析图像文档,我们将图像中的图像模式类对象:边框线和标题在原图像中滤除,同时将所提取的文字图像部分就其在文档中区域信息(该信息由对原图像的连通区搜索得到)规范化为图像文档,即作为原始文档的伴随图像。由于生成伴随图像,初步排除图像模式类对象的干扰,从而就其文字图像的版面分析的复杂度大为降低[2-3]。

需要说明的是这仅是初步做到图文分解,就是说在伴随图像中仍可能存在图像模式类信息,为此我们采取“渐进合并,特征凸现”的策略在后续处理中解决(对此将作另文详述);另一方面的关键问题是仍无法保证对不同图像模式类对象(如文字、图像甚至表格)分析的互不干扰性,而这一点正是我们要求系统所能体现出的智能性,它是由聚类稳定性算法保证实现的。

2 辅助功能模块的运用

承前所述,随着并行合并过程进行,由于对模式类对象是采用“渐进合并,特征凸现”的策略,模式类对象的确定要建立在一定前提条件上,即要待其模式类特征从不明显到明显之后,但在此过程完成时会有相互冲突情况产生。尽管上述算法的采用极大提高了系统的版面分析质量,但必须佐以其他功能模块的运用来处理这种更复杂的情形。该模块的功能将分别不同情况实现:1)择取强势特征模块,该情况下将保留取强势特征对象同时舍弃异类对象;2)折中退让,该情况下将根据冲突的情形做单方面的退让,如可以是文本类对象退让图像类对象(简称“文退图”)等,由于该情况较复杂,鉴于篇幅作者只做一般情形解释。

3 结论

对于模式类区分方法可以做策略层面的理解,这对于整个版面分析系统的质量是举足轻重的,但没有其他方法的辅助则很多具体问题仍不可得以完善和解决,因为版面分析要面临很多复杂的模式识别问题。本文正是探讨通过两者的融合从而是系统最终能体现出智能性的特点,进而获得实际应用的价值。

【参考文献】

[1]周长岭.中文OCR中的版面分析算法初探[C]//第六届全国汉字识别学术会议论文集,重庆,1996:137-142.

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