影像处理精选(九篇)

第1篇：影像处理范文

关键词：影像校正，图像处理，控制点

影像校正是在图像处理子系统下【镶嵌融合】菜单下完成的，镶嵌融合是图像处理中一个重要的组成部分，利用该功能可以完成影像几何校正，影像镶嵌等实用操作。对于转换完的MSI 格式的底图有两种校正方法：一种是利用参照文件校正影像；另一种是标准分幅数据，用DRG生产来完成影像校正。本文介绍利用参照文件校正影像，方法如下：

打开Mapgis图像处理子系统下图像分析子模块，点击【文件】【打开影像】，打开刚转换的MSI文件。然后选取【主界面菜单】【镶嵌融合】【打开参照文件】【参照线文件】，本例选择"校正参照线.WL"，打开参照文件。在图像-图形-控制点列表显示模式中有三个窗口显示在屏幕中；左上角的窗口是校正文件显示窗口，右上角的窗口是参照文件显示窗口，下边的窗口是控制点列表显示窗口（如图 1）。

图 1 矢量化图像的镶嵌配准

当控制点分布较为密集时，在局部放大显示窗口中可能会同时显示多个控制点，其中红色十字叉显示的为当前控制点，蓝色十字叉显示的为其邻近控制点， 在十字叉旁会显示该点的点号。当对当前控制点进行编辑时，若改变当前控制点位置，则对当前编辑点而言，其初始点位将变为蓝色十字叉显示，在十字叉旁会显示该点的点号，改变后的点位将仅以红色十字叉显示。

图2 局部放大窗口

添加控制点步骤：首先清除系统自动生成的图边的四个控制点，再对校正图像做放大、缩小、移动等操作，使校正图像上的目标点明显；然后单击校正图像上的目标点，系统将弹出一个以目标点为中心的局部放大窗口，目标点在该窗口内被标注为红色"+"，此时可在该窗口内通过点击鼠标左键精确指定目标点； 若此时已有控制点的个数不少于 3 个， 系统会自动弹出建议的参照图像/图形的局部放大窗口， 系统预测的参照图像/图形的目标点显示在该窗口的中心，同时被标注为红色"+"，用户可以在该窗口中精确定位相应的目标点，也可在局部放大窗口外点击鼠标右键关闭该窗口，重新在参照图像/图形窗口中选取目标点。

在 MSIPROC 子系统中，几何校正的模型采用了多项式拟合法，系统支持一阶到五阶的多项式几何校正变换， 为了保证较高的校正精度，实际选择的控制点至少为理论数的3倍。

本例采用一阶多项式几何校正，选择9个控制点，分别取在公里网的交点上，第一行第一列、第一行第四列、第一行第八列，第四行第一列、第四行第五列、第四行第八列，第七行第一列、第七行第四列、第七行第八列。

用鼠标左键单击图像或图形窗口，系统将以单击点为中心弹出一个局部放大显示窗口，当前点将以红色十字叉显示，若该点附近有其他控制点，则这些点以蓝色十字叉显示作为参照，用户可在该窗口中通过点击左键来改变控制点位置，确定控制点位置时按下空格键，局部放大窗口中的十字叉将变黄色。（注：如果控制点的数目大于3个，那么在另外一个窗口将自动定位到与输入点相匹配的位置，并将自动弹出放大窗口，同时底图也已经定位到以之为中心点的状态。这就要求在输入前三个控制点时，一定要保证尽可能高的精度，以保证系统控制点预测的精度。）在另一窗口中通过放大缩小窗口，先粗略定位到与已输入的控制点相匹配的位置（如果已经弹出放大窗口，可以在放大窗口外的窗口位置按鼠标右键使放大窗口消失），按照前述步骤操作加入匹配点，精确定位后，按空格键，当两个放大窗口的十字架都变黄时，系统弹出对话框，选择"是"加入控制点，选择"否"取消操作。

第2篇：影像处理范文

【关键词】高分卫星 遥感影像 预处理 数据格式转换

随着空间信息技术的发展，对地观测系统也逐渐的从地面、低空发展到太空，并且对观测的连续性、快速性、精确性等有了更为严格的要求。高分一号是我国观测系统的首颗发射卫星，其成功实现了宽覆盖、高精度、稳定度的控制技术，而对于高分二号而言，其成功突破了优于1m的分辨率水平，并且能够具有高定位、快速灵活、机动的能力等特点，对于提升我国空间卫星水平、数据的自给率等这些方面具有非常重要的意义。并且高分O畹某晒κ凳涌炝宋夜空间信息产业的发展，有利的推动了我国国民经济建设与社会的进步。

遥感影像的预处理即为影像数据的纠正与重建的过程，主要是纠正遥感成像过程中，由于传感器外在原因：如姿态的变化、高度、速度等因素造成的遥感影像的几何畸变与变形，并且遥感影像本身在空间、时间及光谱分辨率上的不足，在获取数据的过程中不能够精确的进行信息的记载，很大程度上会降低遥感数据的精度，因此，需要对遥感影像进行遥感数据的预处理。本文是在高分遥感数据的基础上，通过对高分一号卫星数据进行分析，将原始高分数据进行预处理的过程，得到在几何与辐射上真实的图像。

1 高分遥感影像的软件选取

本文中所涉及到的高分遥感预处理软件采用的是ENVI与ERDAS相结合的技术方案。采用这两种软件相结合的方式，其优势在于：首先，ENVI能够通过底层的IDL开发语言进行功能扩展，开发定制自己的遥感平台。其次，ENVI提供了光谱分析工具，使得基于波段与文件的遥感技术完美结合，并且通过图像的配准，可以提供多个图像窗口进行分析，清晰明了、易于操作。再次，通过两者相结合的方式可以将遥感影像与ArcGIS进行一体化整合，对遥感平台进行全方位的应用。最后，通过ERDAS软件进行数据格式的转换。本文首先是通过遥感处理软件对高分遥感数据进行预处理，然后通过photoshop工具对影像进行匀光匀色的调整，最终完成整个预处理过程。

2 高分遥感影像的预处理过程

2.1 预处理流程

文章以正定市高分一号遥感卫星影像为例，演示了高分卫星遥感数据预处理的全过程。

首先是对高分一号2m全色影像与8m多光谱影像进行正射纠正（Orthorectification），纠正影像的倾斜偏差及投影过程中产生的误差，第二步是将正射纠正后的多光谱整景数据与全色整景数据进行配准，是将全色影像作为基准对多光谱影像进行配准，第三步是对配准后的影像进行融合，对影像进行接边线的处理，使得融合后的影像在分辨率上能够达到非常高的精度，第四步利用Photoshop工具，对影像进行颜色平衡的调整，使其能够在色彩上达到较好的效果。通过以上步聚就完成了整个图像预处理的过程，并进行结果的输出。

2.2 正射纠正

正射纠正（Orthographical correction）是纠正了因传感器、地形的起伏不均衡等因素引起的像点元素上的偏移，并利用地面控制点通过相应的数学算法模型来进行实现的过程。正射校正后的影像无论在精度上、影像的特性上以及信息表达上都能达到很好的效果，而且其数据的结构相对简单，并能够改正因地势较大产生的误差。高分影像的正射纠正过程采用依靠高分影像自带的RPC文件和数字高程模型（DEM）来进行数据定位的校正方式。RPC文件实质上是通过将传感器的轨道参数及其他各种物理参数相结合并通过地面的控制点元素解算出来的变换矩阵。

本设计中选择二次多项式的方法进行校正，在ENVI中选择Geometric CorrectionOrthorectificationRPC Orthorectification模块进行纠正，并且选择30m的DEM进行数字高程的校正。

2.3 配准与融合技术

遥感影像的配准（registration）是通过选择地面清晰控制点并按照一定的变换函数及重采样方法对同名像元点进行配准的过程。对配准后的影像需要进行重采样处理以改正输出影像的像元偏差，以此来建立新的图像矩阵，常用的重采样方法有双线性法、三次卷积法、最邻近法等，对于高分一号卫星遥感数据采用双线性内插方法，其主要处理是将同一区域的2m全色影像作为基准对8m多光谱进行校准，该过程可以在很大程度上保留影像原有的几何特征，能够得到精度较高的配准影像。

遥感影像配准的过程是融合的先决条件，其融合过程是将不同传感器、分辨率、波段的数据通过一定的分析算法综合起来的技术。图像的融合算法有：

（1）空间色彩变化法：HIS、PCA等；

（2）代数运算方法：MLT、Brovey、加法运算、比值法等；

（3）空间滤波融合算法：SFIM、HPF、Bretschneider小波变换法等；

（4）其他方法：PCI、光谱响应融合算法等。

对于高分遥感数据，通常采用Pansharpen的融合方法，可以使得融合后的遥感影像既保持了较高的空间分辨率，又具有了多光谱特征的色彩信息，并且使融合后的影像在纹理色彩上信息丰富，空间细节特征上保持较好。

2.4 镶嵌

影像的镶嵌过程是将多于两景的影像进行无缝拼接，完成一幅完整的、大场景影像的过程。本文中利用ENVI软件的Georeferenced Mosaicking功能来完成，主要过程：进行颜色平衡的调整，将RGB的波段设为3，2，1；通过设置影像背景数值对影像的背景黑边进行忽略处理，即将背景值设为0；对两景相邻覆盖影像的镶嵌边缘进行处理，将羽化值设为10。

在镶嵌过程中要注意：

（1）镶嵌之前需选择一张基准影像（Fixde），作为镶嵌过程中对比度匹配及出现跨带问题时镶嵌后输出影像的地理投影、数据类型的基准，并以此作为颜色平衡参考（Adjust）对其他影像进行调整；

（2）镶嵌过程中，任一两景影像间能够有一定区域的重合面，以解决两张影像间的镶嵌线问题，得到视觉上完整的影像。

经过对遥感影像的正射纠正、配准、融合、镶嵌及色彩处理，得到预处理后的遥感影像，给出镶嵌前后的遥感影。

2.4.1 裁剪

图像裁剪的作用是保留所研究区域的影像，并且保证所裁剪部分信息丰富、易于表达等特点，主要分为两部分进行相应的裁剪：掩膜计算及矢量数据的栅格化。掩膜计算裁剪方法是通过已有的图像对被裁剪的影像进行遮掩，裁剪所需大小的影像；矢量数据的栅格化是将矢量数据（即裁剪线）转化为栅格文件，定义矢量数据投影，使其与栅格文件投影一致；在栅格数据中通过将所裁剪的区域设为1与被裁减的影像进行交集处理，输出即为裁剪的结果。

本文中用到的裁剪方式即为矢量数据的栅格化，其裁剪过程需要利用ArcGIS与ENVI协同完成，首先利用Polyline工具在ArcGIS中画出裁剪线，保持裁剪线与影像投影一致；其次将矢量数据的裁剪线保存到ENVI中，利用ENVI的裁剪模块对影像进行裁剪，完成裁剪过程。

2.4.2 大气校正

大气校正是消除了大气干扰、地形等因素的影响，从而获得真实的反射率数据，并对其进行动态监测的过程，这是预处理中比较重要的环节。本设计中通过选择ENVI Classic软件下的BasicTools工具中的Preprocessing―General Purpose Utilities―Dark Subtract进行大气校正，首先选择的是待校正的遥感影像，然后对影像的像素值进行选择，这里选择波段的最小值（Band Minimum），最后选择路径对影像进行的输出。

2.5 数据格式转换

投影变换（Projection Transformation），即为地图投影之间相互转换的方法及理论，根据遥感数据需求进行自定义投影设置。而本文采用的遥感数据是高分一号卫星数据，其影像本身自带WGS84坐标，通过正射纠正的过程，其地理坐标变为UTM投影坐标，利用ArcGIS中的投影变换工具，根据应用要求将其转为需要的投影信息。

3 结语

随着我国高分辨率对地观测系统应用的展开，高分的应用范围已经涉及到各行各业，极大的推进了我国空间信息技术产业的发展。而遥感卫星影像的预处理过程是高分应用在各行业展开的前提与基础，是一个非常重要的环节。

本文通过具体的实例，介绍了高分遥感卫星影像的预处理全过程，其中正射纠正消除了因卫星姿态及其地面起伏引起的缀伪湫蔚奈侍猓为后期影像信息的提取提供了影像的准确度；配准及其融合技术使图像能够达到很高的精度，消除了影像的误差，提高了影像的分辨率；而镶嵌过程则能够使影像更加完整和美观。整个预处理过程相辅相成，为后期的应用及分析过程打下了良好的基础。

参考文献

[1]高分一号.中国资源卫星应用中心[EB/OL].

[2]潘勇.遥感图像数据预处理研究[J].数字技术与应用，2010.

作者单位

第3篇：影像处理范文

关键词：山区 应急 影像 后处理 测绘产品

中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

1 引言

在灾害发生后的应急响应中，航空摄影测量发挥着越来越重要的作用。但是贵州山区因气流和天气影响，飞行姿态难以稳定，易存在航片倾角、旋偏角过大、像片重叠度变化大等问题，对相对定向中同名像点的匹配影响很大，甚至导致无法进行像点匹配的情况，并且在应急保障航空摄影中，受灾地区难以进入布设像控点。这些都为应急响应中的航空影像数据后处理带来难度。

本文利用在某次应急响应中获取的航空影像进行了实验，测试了基于PHOTOMOD软件进行航空影像快速后处理方面的特性，解决像片拍摄姿态差导致的无法进行像点匹配的问题，以及使用POS数据辅助空三提高数据处理效率，实验证明其精度和效率可以满足应急响应的需求。

2 数据资料

选择某个遭受洪涝灾害的山区进行实验，面积大约8.3平方公里。

2.1软件介绍

PHOTOMOD系列软件产品是俄罗斯Racurs公司的集航空摄影测量、无人机航测、倾斜摄影测量、近景摄影测量、卫星影像遥感及卫星雷达遥感等数据后处理于一体的综合应用系统，也是全球率先支持分布式并行运算的高效全数字摄影测量及影像、雷达处理系统。相对于同类软件具备算法先进、配置灵活、功能完备、操作便捷、生产高效、精度可靠、支持众多传感器等优点。

2.2 资料分析

影像数据带POS辅助设备，航摄仪为禄莱Rollei AICPROIQ180量测型相机，焦距51.386mm，像幅尺寸7760*10328，像元大小5.2μm，地面分辨率为0.15m。航向重叠范围56%-70%，旁向重叠范围20%-40%。影像清晰，反差适中，能满足正射影像和航测成图的需要。POS数据完整，可以用于空三加密。

航摄完成后，在测区内进行了外业量测像控点，采用区域网布点，但是由于测区受灾严重，道路不通，有些地方无法到达测量像控点，导致布点不够均匀，部分点量测精度不够理想。

3 基于PHOTOMOD软件的影像快速后处理关键技术

3. 1简化处理步骤、提高生产效率

通过简化影像预处理的步骤、自动高精度匹配算法、自动预测控制点、高效、精准的DTM匹配和平滑滤波、便捷修改镶嵌线、测区内匀光匀色等关键技术，简化了影像内业处理的步骤。并且PHOTOMOD软件具备分布式并行运算能力和GPGPU技术，在数据导入、相对定向匹配、区域网平差计算、DEM提取及正射纠正、镶嵌匀色等计算量大、耗时较长的步骤均支持分布式处理，划分任务模块，利用计算机多线程并行处理计算，从而实现高效率生产，最大化地应用计算机资源，对于大型、超大型测区处理尤其高效。

3.2 通过调整匹配参数提高空三精度

贵州山区气流较大，飞行姿态较难稳定，在应急响应中，由于天气变化大、起降场地限制等原因飞行条件更为恶劣。获取的航空影像易存在航片倾角、旋偏角过大、像片重叠度变化大等问题。像片的拍摄姿态差对相对定向中同名像点的匹配影响很大，甚至导致无法进行像点匹配的情况，可通过调整相对定向参数的方式，解决如下问题，改善匹配情况，提高空三质量。

3.2.1 解决影像畸变差大的匹配问题

当使用非量测型相机进行航空摄影时，由于相机鉴定的时间离拍摄影像的时间间隔较长等原因，用相机鉴定报告上的畸变参数进行改正时，可能并未完全消除相机畸变，从而导致匹配的相关性差或者存在上下视差的情况。在平差时，可执行相机自检校，如果测区有控制点的话，利用控制点进行相机的自检校。经相机自生检校后，生成新的相机参数（焦距、畸变差等），可从很大程度上恢复相片的初始状态，大大提高后续处理的精度。

3.2.2 解决影像相关性差的匹配问题

因飞行条件不好，飞行姿态不稳定等原因，获取的航空影像易存在航片倾角、旋偏角过大、像片重叠度变化大等问题，导致相对定向匹配困难，可能有部分影像，航带内和航带间没有匹配上点，我们可尝试使用调整相对点数、相关性阈值和最大误差等的方式，仅对这部分影像进行局部匹配。

3.2.3 解决重叠度变化大的匹配问题

不同于传统摄影测量中大飞机航摄的规则航线，小飞机或无人机因风力原因飞机在航拍过程中左右摇摆，可能导致航带内、航带间重叠度变化较大，影响相对定向时在影像间搜索匹配同名点，可以通过改变搜索区域的大小来解决该问题。

3.3在应急情况下，POS数据辅助空三加密提高效率测试

POS系统是一种GPS和INS的组合系统，利用POS系统同时记录的航摄仪三维坐标和姿态参数，经过后期处理计算出每张航片的外方位元素，并加入少量的外业控制点坐标进行空中三角测量的技术，在现阶段折数字航空摄影测量中已经得到广泛应用。与传统的空三加密方法相比，它在一定程度上简化作业步骤，并可实现少量甚至无控制点的空三加密，提高了生产效率，节约了生产成本，尤其适用于外业困难地区以及道路、管线等带状领域。

在应急响应的应用中，影像数据的快速、高效处理至关重要，尤其是在灾情未知的情况下，进入灾区进行野外控制点测量既费时又存在安全隐患。因此，本文利用实验测区数据，对在1：1万地形图上图解测区四角的少量控制点以及无控制点两种情况下使用POS数据辅助空中三角测量进行了测试，简化作业步骤，减弱空中三角测量对地面实测控制点的依赖，直接通过POS数据中的GPS信息对相对定向匹配得到的自由网进行绝对定向，从而得到空三加密和正射影像等成果，并验证其精度和效率。

4 实验结果分析

4.1精度分析

1）空三加密精度

使用外业实测地面像控点进行光束法区域网平差，得到的控制点平均误差为Exy=0.405，Ez=0.143；控制点最大误差为Mxy=0.797，Mz=0.314。

采用图解少量控制点POS辅助空三的方式，利用本测区获取的30个野外像控点作为检查点，对实验中输出的空三成果立体建模，并在立体模型上量测其三维坐标值，进行精度统计，通过检查点精度结果，计算得到平面中误差为±0.985，高程中误差为±1.429。

2）正射影像精度

正射影像成果清晰易读，色调均匀、反差及亮度适中、接边处色彩过渡自然，地物合理接边，无重影和发虚现象，人工地物接边完整、合理。从正射影像上可清晰了解、判断灾情，与灾前的卫星影像进行对比分析有更加直观的效果，可有效指导应急救灾。

4.2 效率分析

经实验过程统计，本实验测区从影像预处理至空三加密、生成正射影像成果的整个过程，采用外业实测控制点、图解少量控制点POS辅助空三和无控制POS辅助空三等3种实验方法所用时间如下表1所示：

5 结论

通过对洪灾应急响应航空影像进行数据后处理实验，在PHOTOMOD软件平台上完成了整个流程的操作，并测试了通过调整相对定向参数解决相对定向匹配问题的方法，使得匹配精度得到很大改善，最后输出了空三加密和正射影像成果。经实验验证，使用外业控制点处理的整个流程耗时约3小时，空三加密控制点平均误差达到Exy=0.405，Ez=0.143，可以满足1：2000测图精度，正射影像清晰易读，证明该技术流程可以满足应急响应数据快速处理的精度和效率要求，可以作为灾情分析、指导救灾使用。

针对应急响应中来不及也无法进行野外实测控制点的情况，本文还对实验测区进行了POS数据辅助空中三角测量的图解少量控制点和无控制点两种情况进行了测试，经实验证明，因POS辅助空三减少了像控量测的工作量，简化了作业流程，工作效率也得到了很大的提高，而且测区越大、像片数越多的情况下，在效率方面的提升会愈加明显。在图解少量控制点+POS辅助平差的情况下，取得了较好的平面量测精度，解决无实测控制点的情况下快速出图指导应急救灾的问题。

参考文献

[1] CH/Z 3003-2010，低空数字航空摄影测量内业规范[S]

第4篇：影像处理范文

论文关键词：人像摄影，技巧，后期处理

 

人像摄影是所有摄影类型中最难掌握的一种。摄影家们凭借着敏锐的艺术触觉，通过对人物姿态的安排、表情的选择，对光线、影调的处理来让人物的性格说话，让摄者坦露内心世界。被拍摄者的姿态、情绪、状态、与摄影师的互动状况、外部光线等等都会影响到最终的拍摄结果。拍摄人像可以移动位置、使用外闪，并且可以更换衣服或者做些姿势，这里唯一能限制你的就是你的想像力，想像力就是拍出人像大片的关键所在了。学习拍摄人像最佳的办法之一就是向专业人士们学习，这里有一些像专业人士一样思考的技巧能帮助你拍出令人惊艳的人像照片，可以使观众从画面中的人物身上看到了更为生动有力、栩栩如生的形象，更能体验到时代的氛围，感受到丰富多彩的人生。

人像摄影的技巧

1. 与你的模特建立和谐的沟通

这是所有技巧里最重要的一条，掌握这一条，你就在人像摄影专家路上了。尽量让她们放松点，开心点，如果你做到这一条，好照片将会随之而来。如果你还在寻找模特，你的女朋友或男朋友将是你拍摄人像照片的最佳起点。

2.人摄像影的构图

拍人像，无论特写、近景、半身全身，除了模特姿态与神态外，最重要的就是要求摄影对构图的判断，人像的特写最好是用中长焦距的镜头拍摄。那样，照相机到被摄者的距离就可以稍远一些，避免透视变形。拍摄近景人像，要仔细选择拍摄角度、“光线的投射方向、光线性质的软硬，并注意观察被摄者的神态，掌握适当的拍摄瞬间。半身人像因为能够拍摄到人物的腰部或腰部以下，被摄者姿态的变化就丰富多了，给画面的构图带来很大的方便，使我们有可能把被摄者拍得更生动一些。拍摄全身人像，在构图上要特别注意人物和背景的结合，以及被摄者姿态的处理。

3.选择最佳拍摄方向：

大家都有这样的生活经验：同是一个人，从不同的角度去观察，得到的视觉印象并不完全一样，有的角度显得更美，更有神韵。在拍摄人像的时候也是这样，我们要力求找准被摄者最美、最动人的角度。拍摄角度的少量变化，都能对被援者形象的表现产生明显的影响。拍摄方向的选择，是以被摄者为中心照相机左右位置的变化。拍摄方向大体上分作正面人像、七分面人像、三分面人像、侧面人像这几种拍摄。正面人像，适合于那些五官端正、脸型匀称而漂亮的人。如果脸围太胖、太宽、太瘦。两侧不均，或者两眼大小不一，鼻子、嘴形不正的人，一般说来不宜从正面拍摄。

4. 使用长焦端

你镜头的焦距也是相当重要的因素之一。你需要充分了解镜头的特性及如何发挥它的优势。如果你拥有一台数码相机和一支标准变焦（典型的就是在18-55左右的焦距）的装备的话，那么你已经拥有拍摄人像的不错的器材。如果焦距超过100mm或更多，那当然更好。使用变焦的镜头的长焦端来拍人像是比较理想的。长焦镜头能产生压缩感，使脸部更平并变得讨人喜欢。

5. 拍低饱和度照片

低饱和度照片通常是艺术化的，充满创意。一些当今最好的时尚与人像摄影师喜欢拍摄低饱和度照片。所以你不应忽略这种技巧。此类照片主要是关于锐度、质地、光线和构图方面的事情。此外，低饱和度照片通过后期处理也能给观者不同的、特殊的心情。

6. 学习有关光线的一切知识

就拍摄人像而言，多云的天空和下午下半段的太阳光是不错的光线。直射的阳光会使人像非常糟糕，它将在人像上投射刺眼的阴影并使模特斜视或眯着眼；逆光则是令人兴奋的，虽然你可能看刺眼的阳光，并且可能需要反光板或外闪将光线打到模特的脸上。

什么是反光板？就是任何能将光反射到你拍摄对象上的物体，能削弱光线投射的阴影不是那么强烈。你可以买反光板或者用一块白板、白床单什么的代替。反光板的作用就是让你控制好光线。

7. 了解相机的设置

相机设置能帮助你拍摄好人像照片。其中有些设置在你用人像模式拍摄时需要启动。其中最有用的一些设置是：

图像模式：如果你用的是佳能EOS系列相机，可以设置到肖像模式，它可以优化对比度和饱和度；尼康的叫法则不一样，叫图片控制设置，所以需要看下说明书。

白平衡：将你相机的白平衡设置为阴天模式，这将让你的模特皮肤显得比较暖。

ISO：如果你在晴朗天气拍摄，可以设为ISO100；如果是在多云天气的话，设为ISO400，这样的话，不会因为快门太慢而抖动相机。

画面质量：如果你喜欢JPG格式，确保用的是最高画质的JPG。但是图片格式越大，你后期能处理的空间就越大。

8. 把握好人物的神情姿态

人像摄影讲的就是神形兼备，如何在瞬间捕捉到人物最佳亮点，是人像作品成败的关键。在拍摄前应该将构思告诉模特，引导模特进入你预先设计好的拍摄情节里，让模特在这个范围里展示她对拍摄内涵的理解。在此抓取顺间，拍摄的成功率就会大大提高。你也可以鼓励模特转着你的相机转而获得更好的结果，让她们开心点，自然点，自发地摆出一些姿势，这些拍出来的人像会更充满生活的气息。尝试一些创意。让你的模特在周围人群在走动时保持静默；将你的相机在三角架上进行拍摄最好的时光。

9. 人像摄影的糖水片

“糖水片”是“新新人类”喜爱的一种摄影风格。比较典型的说法是：“视觉感受良好，心理感受平淡”。人像摄影的糖水风格主体突出，能使人留下很深的印象，比如模特的造型，神态，气质等等。糖水风格通常背景为风光名胜，山水草木，亭台楼阁等。光线多是明媚亮丽，或者阴柔妩媚，细腻温和。摄影技法上多是以大景深，小光比，视觉传统，构图规整，色彩过渡自然。

10.研究大师的作品

需要研究一些人像大师的作品。观察他们是如何拍摄的？姿势、光线、服饰、背景、质地、形状和色彩等等.人像摄影按环境可分为户外与室内影棚。

对于户外摄影爱好者来说，无疑是一种莫大的享受，也是一个广阔的摄影创作空间，值得大家去了解和掌握一些相关的拍摄技法。

外景地的选择，有两种方式可以借鉴，一是先将外景地确定下来，最好是有过亲临实地的经历。如果没有去过，事先一定要查找相关的资料，做到心中有数。确定外景地后，可根据外景地的特点构思设计一套拍摄方案。另外一种方式可先决定户外人像拍摄主题，再根据拍摄的需要去寻找服务于主题的外景地。

合理运用好户外光线，户外光线在任何情形下都可以拍摄出好照片，问题只是采用光线的手法是不是得当。所谓光角度，包括太阳位置，被摄者位置及相机位置。阳光是户外摄影的惟一光源，在户外人像摄影中所起的作用是至关重要的。阳光，不仅起到照明物体塑造形象的作用还可以渲染气氛，表达人物情感。只有了解阳光在十二小时不同时期的光照,色温变化，才能准确合理地运用于人像摄影之中。除此之外，还要掌握运用好顺光的整体性，侧光的立体感，逆光的生动及散射光的柔和等不同特点。当然这一切都应该服从于主题创作的需要。

摄影棚是一般人像摄影时最为快速与便捷的场所，既不用浪费时间东奔西跑，也因为摄影棚内的灯光、背景、道具等拍照器材一应俱全，所以可以在不受任何限制与干扰的情形下，既快速又便捷地拍好照片。

室内摄影棚的拍摄类型，以公式构图类的七分身以内特写照片为最多，风格变化上，则需依靠人像造型多变化或是背景素雅或花俏的改变，来使作品呈现较有变化性的高阶色调或低阶色调照片，或者是重复曝光等照片。

在摄影棚的拍摄技法中，最重要的是打光技法。只要掌握好基本的打光技术，就可以利用其简易又快速的工作环境拍出美丽的婚纱摄影与艺术照。室内摄影棚最大的优点之一是光源充足，具有复灯打光法的简便性与完美性，利用复灯式的打光组合，可以拍出比外景摄影更完美的特写照片。

所以说，室内摄影棚最适合拍摄完美的特写照片，也是每一位专业摄影师最能快速发挥的拍照环境

人像摄影后期处理

现在用数码相机的朋友越来越多，除了立拍立显、不用胶卷等优点以外，数码摄影还给了大家很大的自由处理空间。没有暗室有什么关系？只要有电脑和合适的软件，每个人都能对照片进行进一步的处理甚至艺术加工。

拥有好的摄影技术，同时兼备一款好相机，可对照片的后期处理操作环节提高很高的效率，并且能更充分的发挥你的想象力与创造力。那么你若只有一款很廉价的卡片数码相机怎么办？完全没有关系，通过后期处理，你依然能在有限的空间里发挥最大的优势。

在人像摄影中，我们会遇到各种各样不完美的情况。比如拍摄的模特左右眼大小不一，嘴巴不正，皮肤粗糙，身材过胖或过瘦；构图主题不突出，不美观；人物与背景色调不搭配等等现象，我们都可以通过后期处理来解决这样的缺陷。若是一张前期比较优秀的作品，我们也可以通过后期进行修饰，创作，以达到更高的艺术境界。总之人像摄影后期处理流程与技巧和归纳三点：

1.照片的基本润饰技巧。包括裁切、换背景、细节修正、合成等。

2.调整片子的影调和色调。包括各种命令（如色阶、曲线）的运用。3.照片的艺术化处理。包括制作绘画效果、糖水片、lome风格、海报等。

[参考文献]

[1]新知互动.人像摄影技巧.清华大学出版社.2009-7-1[2]何方，何传真编著．摄影技艺40例．合肥安徽科学技术出版社，2003．4．

[3]彭国平，张宗寿主编．大学摄影基础教程．浙江摄影出版社，2005．8．

[4]宿志刚，崔畅编著．人像摄影．浙江摄影出版社，2004．11．

[5]刘半农．半农谈影．北京：中国摄影出版社，2000．

[6]中国摄影家协会，浙江丽水市人民政府．中国国际艺术摄影高级论坛论文集．北京：中国摄影出版社，2005．

[7]中国摄影家协会理论研究部．视觉维度．北京：中国摄影出版社，2005．

第5篇：影像处理范文

【关键词】

低场磁共振机;伪影;信噪比;空间分辨率

Methods of MRI artifacts and image optimization process

LIU Feng-xia, HOU Ju-kui. Department of Radiology,Hulunbeier Peoples Hospital,Hulunbeier 021008,China

【Abstract】 Objective

To know image artifacts and features result from kinds of causes, choosing proper scanning parameters and sequence, effectively restraining and eliminating image artifacts, enhancing and improving image quality, which will together provide more exact image information and be meaningful for clinical application. Methods Analyzed the causes of image artifacts and sort out image with artifacts by position, parameters and sequence. Rescan with appropriate methods and compare the former and the latter images, then put the optimized parameters and the method into the conventional using. Results There are several kinds of images that can be avoided, besides equipment factors and factors in the patients themselves (vascular pulsation, breath, swallowing and so on). ① Drying-induced artifacts. ② broken filament. ③ chemical fiber and far infrared clothing; herb paste formulas of Chinese drugs on patients body. Conclusion Analyzing the type of end-artifacts, taking the appropriate compensations, comparing image quality, identify artifacts features of low magnetic resonance machine, in MRI according to situation to do balance, compromise and optimization between the technical indicators, which all aim to improve the quality of image to achieve the goal that provide more exact image information and be meaningful for clinical application.

【Key words】

Low Magnetic Resonance Machine；Image Artifcts；SNR(signal to noise ratio); Spatial Resolution

了解各种伪影特征，选择合理的扫描参数和序例，有效地抑制与消除伪影，提高和改善图像质量。MR图像质量在应用中有信噪比、对比度、空间分辨率和伪影等评价指标，这些技术指标决定着图像上各种组织的表现，同时它们之间也存在着相互影响和相互制约[1]，本文旨在探讨低场MR仪上的图像伪影表现、产生因素，在成像时根据需要在这些技术指标之间进行权衡、折衷和优化，使图像质量能更加提高。

1 资料与方法

1.1 一般资料 统计2005年10月至2010年10月期间，使用德国西门子 0.35T永磁核磁共振机行MR成像总就诊40000例患者中各种原因造成的伪影，按部位各收集：头部800例、颈部软组织500例、上腹部300例、全脊柱500例、膝关节500例、肩关节200例、踝关节80例、腕关节60例，共2940(伪影)人次，占总就诊人数的7.35%，年龄在3~85岁之间。

1.2 方法 首先根据病情需要选择线圈、序例及方位进行扫描，分析产生伪影的原因，并将带有伪影的图像按部位、参数和序例等因素进行分类，应用分析原因采取相应的方法重新扫描，并将前后图像进行对比。

2 结果

表1

3140例病例按部位各种因素造成的伪影机率统计(例，%)

部 位例数静磁场 运动与流动 射频与梯度 图像与处理其他

头部800160(20) 280(35) 130(16.3)170(21.2)60(7.5)

颈软组织 500 60(12) 160 (32) 150(30)210(42) 70(14)

腹部500 90(18) 180(36)130(26)60 (12) 40(8)

脊柱500120(24) 170(34)130(26)50(10)30(6)

膝关节500110(22) 140(25)160(21.2)70(14)20(4)

肩关节20036(18)82 (41)50 (25)20(10)12(6)

踝关节80 18(22.5)32 (40) 11 (13.2)12(15)7(9.9)

腕关节60 15(25) 17(28.3)13(21.6) 8(13.3) 7(11.6)

在诸多伪影病例中，除设备因素、患者本身因素(血管搏动、呼吸、吞咽运动等)还有几种可以避免的伪影，①干燥引

作者单位：021008呼伦贝尔市人民医院

起的伪影[2]。②损坏的灯丝；化纤类及远红外线衣服等。分析伪影的种类归宿，采取相应补偿技术，进行图像质量的对比，找出低场机的伪影特点，将择优的技术应用于常规。

3 讨论

通过上述表1不难看出图像产生伪影因素，这些伪影的产生使图像不能真实反映组织的解剖结构和信息，表现为虚假的信号强度变化和解剖错位[3]，和病变组织极为相似，容易造成误诊。

3.1 设备相关因素

稳定而均匀的静磁场是获得高质量MR图像的必要条件之一，如机器设备安装、调试，以及扫描参数的选择，相互匹配不当及与设备有关，但由操作者掌握的各种参数，如TR、TE、矩阵、视野等出现偏差也可出现伪影。

3.1.1 金属伪影

在受检区域和周围出现任何铁磁性或非铁磁性的金属异物，都会导致局部磁场不均匀，图像扭曲、变形或失真。因此，在磁共振检查前，应除去患者身上携带的任何金属物品；对患者身上有金属置入物(心脏起搏器、支架、义齿、钢钉、金属避孕环)的患者应慎重进行MR检查，以免发生事故。

3.1.2 磁化率伪影

低场机磁化率较低，主要原因磁场较稳定均匀。低场腹部易产生磁化率，如肝脏、盆腔边缘扫描时肠腔的气体与周围组织的交界处，都可出现局部信号丢失，组织变形。扫描时可改变相位编码方向或尽量避免使用易磁化的脉冲序列如：梯度回波类序列。

3.2 运动与流动伪影

3.2.1 运动伪影 导致解剖结构及其边缘的图像模糊、重叠，并可掩盖细小的病变组织的伪影。避免伪影的方法：腹部采用快速成像序列屏气扫描，对呼吸不均匀又不能屏气的患者完成扫描同样会出现比较明显的伪影。对于躁动、不能配合的患者必要时使用镇静剂，部分扫描可通过运动补偿来减少非周期性生理运动带来的影响。

3.2.2 流动伪影 MRI信号具有幅度和相位，质子在相位编码方向的准确位置由静止条件下的相位编码来确定，搏动的血液和脑脊液在不同的扫描层面会出现不同的流速。与其相关的信号在影像重建中被相位编码方向上的错误信号所代替，在扫描过程中产生一定范围的相位漂移，产生的伪影常常表现为沿相位编码方向分布的类似串珠样一串串模糊伪影，这取决于原组织结构的相位与背景相位的关系。解决的方法：首先改变相位编码的方向，腹部使用呼吸门控，使呼吸运动伪影得到改善。

3.3 射频与梯度相关伪影

3.3.1 卷折伪影 取决于相位编码和读出方向上的采集矩阵和视野。读出方向的视野外组织受到激发时可产生该伪影(图1)。这些组织频率超出了此条件下Nygnise频率的限制，它们被绘制到低频部分[4]。克服这种伪影技术称为过采样，它是保持采样时间和Gdr强度不变条件下，增加采样点的数目。因此加大扫描中的有效相位编码方向视野，才能消除相位编码方向的卷折伪影，但相位编码过采样技术在提高信噪比的同时加大了总的扫描时间。

3.3.2 层面交叉 当两个相邻层面距离较近时，这两个射频脉冲经过傅立叶变换的波形侧峰就可能重叠，产生层面交叉，后果是每个交叉的层面在接受该层面激励饱和，每个层面的有效TR缩短，T1权重增加，信噪比降低，因而出现同一序列的MR图像一层亮一层暗相间隔的现象[4]。在低场机解决的办法：改变扫描射频的激发角度或频率，首先按不同角度和频率扫出膜片，选择理想的膜片拷贝后再扫描，会得到理想的图像(图2)。

3.4 图像与处理及其他

3.4.1 扫描出质量不理想的图像，有时会用后处理的办法进行理想化。如排版时会调节图像的灰阶度，突出疾病的重点，图像质量好坏，涉及到诊断准确率的高低，因此照片的亮度、对比度、照相机及洗片机的调整、都是不可忽视的环节。

3.4.2 在诸多文献及著作中均报道共性的伪影，而在低场及使用中除共性的伪影外，还存在外界因素所造成的伪影。譬如：①燥热引起的伪影[3]。②损坏的灯丝；化纤类及远红外线衣服、患者上的中药膏等。分析：①由干燥引起的伪影有：a.屏蔽室内空气湿度不够，静磁场的温度升高，燥热的空气和噪音会使患者感到精神不适，心情烦躁、引起躁动，产生伪影。b.射频对人体的生物效应主要在于其致热效应，它与其频率有关，频率越高，产生热量越大，而人体组织吸收射频的能量可导致组织温度升高，体温升高的程度与射频脉冲的持续时间、能量沉积速率、环境的温度、湿度及患者的体温调节系统的状态有关，因此这些原因不仅可造成一些散热功能不佳的器官造成损伤，同样会因热效应引起患者躁动产生伪影。②损坏的灯丝,屏蔽室照明灯具的使用非常重要，常用照明灯泡的灯丝会经常损坏，晃动的灯丝能使图像出现网格，图像质量下降，影响诊断。③化纤类及远红外线衣服，可使图像信噪比下降，有些红外线的衣服会使图像变形。④患者身上的中药膏，会出现类似磁化样的伪影(如图3)。

实践改变相位编码方向的方法简便，实用；增加采集次数的方法能使图像质量明显提高，但患者接受的射频吸收率明显增加，扫描时间明显延长；加预置饱和带的方法最简单方便，但是扫描时间增加，效果也最差。工作中根据情况合理应用，扫描时在扫描部加预置饱和带，伪影较轻时改变相位编码，较重时三种方法并用，收到了良好的效果，提高了疾病的诊断准确率。

参 考 文 献

［1］ 张秀梅,刘新纯. MRI影像质量评价指标及其优化.中国医疗设备,2008,23(1):46-49.

［2］ 薄夫军,张永寿,陈永华,等.MRI常见伪影产生机理及对策.中国技术装备,2009,6,(1):59-60.

第6篇：影像处理范文

【关键词】正射校正；GPU；分块；并行处理

【Abstract】Orthorectification has the characteristics of high computational complexity and high parallelism， and is suitable for large scale parallel processing in GPU. However due to large format image exceeds the scope of the GPU global memory ，unable to directly import into the global memory for processing. this paper presents the image block processing strategy， large format image block followed by transfer to the global memory for processing. The experimental results show that compared with the CPU serial correction algorithm， the GPU block parallel processing algorithm achieves a good acceleration effect， and the speedup is up to 188.34 times.

【Key words】Orthorectification； GPU； Block； Parallel processing

0 引言

正射校正是图像预处理的重要组成部分，是进行后续图像处理的前提。随着影像获取手段的发展，影像获取的速度以及数据量急剧增加，仅利用中央处理器（CPU）进行影像的串行正射校正处理已经无法满足影像信息的快速获取的要求。因此如何对海量的影像数据进行快速处理具有重要的意义。

近年来，图形处理器（GPU）以其强大的并行处理能力和浮点运算能力得到了国内外学者[1-2]的广泛关注，并将其运用到通用计算中，取得了很好的加速效果。目前，不少研究人员已将GPU引入到了影像正射校正的算法中，显著加快了影像的处理速度[3-4]。但是，相关研究都没有考虑 GPU的存储空间，对应目前的大数据影像已经远远超过了GPU的全局存储器，不能一次将影像数据全部加载到GPU存储器中，因此本文提出了基于GPU的大影像正射校正分块处理方法。

1 正射校正原理

根据影像成像瞬间记录设备的摄影参数，然后依据共线方程建立影像坐标与地物坐标之间的对应关系，从而进行影像的正射校正[5]。具体步骤如下：

1）根据原始影像的四个角点坐标，带入共线方程中，求得原始影像在地物空间坐标系的覆盖范围。

2）根据地物空间坐标的覆盖范围确定纠正影像的大小。

3）对纠正影像的每个像素带入共线方程中求得像点在原始影像的坐标，进行灰度值内插并赋予纠正影像的像素。

2 大影像正射校正分块并行处理

2.1 正射校正并行处理

根据正射校正算法原理可以看出，该算法是针对图像中每个像素单独执行的操作，各个像素之间没有任何相关性，非常适合在GPU中进行多线程并行处理。

GPU中线程的组织结构是按照线程网格和线程块进行组织的。正射校正的并行化把校正影像映射到线程网格上，使影像的每个“逻辑块”与GPU线程块相对应，确保线程块中的每个线程对影像“逻辑块”中的每个像素进行处理。

2.2 分块策略

假设主机内存空间足够大，可以同时存放原始影像和纠正后的影像，主要考虑处理的影像大小超过GPU的存储器的情况。文中采用了按行分块的策略，分别将影像数据的分块依次读入GPU全局存储器中，如图1所示。GPU进行校正的具体流程如下：

①将原始影像读入到主机内存；

②从主机内存中将影像分块传输到设备全局存储器中；

③调用核函数，进行影像并行处理；

④将处理后的影像传输到主机内存；

⑤重复执行②～③步骤，直到将影像所有分块处理完成，在内存中将各分块组合一个完整的校正影像。

3 实验结果

本文实验环境CPU型号为AMD Athlon（tm） II 640，4核处理器，主频3.0GHz，内存为10.0G；GPU为Fermi架构的 NVIDIA GTX580，16个流多处理器，512颗计算核心，1.5G的全局存储器。

实验数据为10000 x10000的影像数据，以2000行为一块进行分块处理，记录GPU的处理时间，与CPU串行处理时间进行比较。实验结果表明，GPU分块并行处理的时间为1.14s，而CPU串行处理的时间为214.71s，加速比达到了188.34倍，取得了很好的加速效果。

4 结论

本文针对大幅面影像无法直接导入GPU存储器处理的问题，采用了影像分块策略实现了GPU并行处理，通过实验验证取得了很到的加速比，能够实现大幅面影像的快速处理。

【参考文献】

[1]D GRANATA， U AMATO， B ALFANO. MRI denoising by nonlocal means on multi-GPU[J]. Journal of Real-Time Image Processing， 2016：1-11.

[2]王晶，李仕.运动模糊视频图像在图形处理器平台上的实时恢复[J].光学精密工程，2010，18（10）：2262-2268.

[3]杨靖宇，张永生，李正国，等.遥感影像正射纠正的GPU-CPU协同处理研究[J].武汉大学・信息科学版，2011，36（9）：1043-1046.

第7篇：影像处理范文

关键词：影像处理技术；无损编辑格式；全局色彩校正

在国内Photoshop对影像处理的技术理论体系是近几年才形成的。早期由资深IT咨询师高函老师在学结国外先进数码暗房技术的基础上，率先在国内提出了“全局色彩校正”的图像处理的理论，并结合实际应用独创出全新的数码暗房工作流程，使当今摄影的发展在PS影像处理技术的推动下进入到全新的阶段。而PS作为影像处理的软件在其他领域的推广远远落后于摄影领域，大部分的人使用PS还只是对图像进行传统的调整和修剪，或是直接的选择PS提供的简单的方法来处理影像，这样对PS图像处理软件的浅显理解和应用并没有深刻领会ADOBE公司不断推出新版本PS图像处理软件的设计初衷。

数字技术在丝网版画创作中有很重要的地位，很多艺术家都在前期创作中加入PS处理技术，但是对PS影像处理的研究并没有付出很多的精力，只是把PS作为技术的辅助手段，进行简单的抠图、拼贴和明度反差等方面的调整，虽然有部分的人也使用了关于影像处理理论中的某些方法，但是对于调整过程中所应注意的细节及层次并没有很好的把握，导致调整后的图像出现层次缺失、影调失真等缺陷。

一 在制作中的应用，运用PS影像处理技术的前提条件

1.1 图像为高像素质量的文件，并且文件格式为无压缩无损编辑格式

常见的可用于影像调整的存储格式为JPEG、TIFF、RAW格式。

JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，它的特点为：用先进的压缩技术除去冗余的图像和色彩数据，即能获得高压缩率又能获得丰富生动的图像.就是用最小的文件展现出较好质量的图像.。JPEG格式文件还可以通过不同压缩比例的压缩处理来灵活处理，达到调节图像质量的目的.例如，我们可以把一张2.3M大小的BMP位图文件压缩成36KB的JPEG文件，在满足文件大小要求的同时得到质量优异的图像文件.

由于JPEG格式的上述特点，它被广泛应用在网络、光盘、手机等数码产品上。目前各类图像查看软件、浏览器均支持JPEG格式文件的读取。大多数的应用中都把JPEG作为默认的图像格式，随着智能手机的广泛使用，随时随地拍照的JPEG格式图片瞬间就可以上传到网络，最短的时间内能够最大限度地传播，JPEG的优异品质使它成为了最爱欢迎的图像格式。

TIFF（Tag Image File Format）是Mac中普遍使用的图像格式，最初是为了跨平台存储扫描图像的需要而设计的。TIFF图像的特点是格式复杂、存储的信息量大。正因为它对图像细微层次的数据信息存储量很大，所以图像的质量也相对较高，故而非常有利于原稿的复制。

TIFF格式具有上述的优点，但是它的结构较为复杂，兼容性相对较差，最初应用时有些软件还不能正确识别TIFF文件，随着软件技术的飞速发展，现在大多数Mac和PC机上的软件已经能够正确识别TIFF文件，因而TIFF格式文件现在也是微机上使用最广泛的图像文件格式之一。

RAW格式也被称作无损压缩格式，RAW格式是数码光学设备将镜头前现场环境下的所有色彩信息全部记录并存储的一种格式。如果你需要输出高品质、大尺寸的照片也可以使用RAW格式。

RAW格式最大的优点就是在应用过程中，可以将文件转化为16位的图像。也就是有65536个层次可以被调整，这相对于JPEG文件来说是一个相当大的优势。当对一个图像进行编辑的时候，重点调整图片的阴影区或高光区时，使用RAW格式就显得非常重要。

但在实际应用中，大多数人并不喜欢RAW格式，因为使用这种格式存储的文件实在太大了，他们需要占用更多的存储空间。而且在读取时也需要专门的软件来时行操作，但是高品质的图像输出需要还是离不开RAW文件。

丝网版画前期的创作稿对色彩和细节的要求，使得我们创作人员更应该注重文件的压缩质量和色彩空间，所以，raw文件格式是在选择创作稿时的首选。

1.2 作为前期创作稿图片的曝光尽量准确，色彩还原真实

一张图片的曝光直接影响作品的层次细节。曝光不足的情况下，图片整体明度偏暗，暗部层次不清晰，亮部偏灰，采取一些PS的手段和方法还是可以调整到曝光准确的；如果曝光过度，暗部层次应该不受很大的影响，但是亮部的层次会严重缺失，亮部产生大面积的白色区域，这样情况下，是任何手段都无法弥补的，所以在拍摄前期创作稿时应该“宁缺勿过”，即宁可让最后的图片有少许曝光不足，也不要曝光过度。这点对丝网版画的画面质感有很大的影响，能够让画面的元素更立体，层次更加丰富。

色彩的还原同样重要，在丝网版画分版阶段，需要准确的颜色进行分出CMYK虽然现在的PS技术已经可以把简单的偏色纠正的很好，比如环境光产生的偏色，只要选择色彩平衡功能就能调整好，但是有时因为色温产生的偏色，比如，钨丝灯光下的偏色即使用了白平衡调整后也会使颜色的纯度降低，视觉上感觉颜色很“脏”。

1.3 拍摄图片的相机、调整图片的显示器及软件要进行色彩统一管理

在平时编辑和看图片的时候会发现一个问题，图片在相机和电脑中观看的颜色是有差别的，即使是在同一台电脑上，一张图片用不同的观看软件打开，颜色也会有细微的不同。这就影响了我们对色彩的判断，从而影响创作的结果。

统一的色彩管理是必不可少的，这里的色彩管理是指在相机，电脑的显卡和软件中有颜色设置这一功能，通过对色彩的统一设置，达到色彩一致的结果。

相机、显卡和PHOTOSHOP中的色彩设置都包括adobeRGB和SRGB选项，只要在相应的设置中统一选为AdobeRGB或sRGB就可以了。

二 利用先进的PS影像处理理论对制作丝网版画草稿的色彩及影调进行还原

影调分为高调、低调和中性调，而色调是由层次、明暗反差和色彩组成的。对于丝网创作稿来说，一是要求层次分明，自然细腻；二是明暗反差，高、低调子要通透明晰，明暗部都保持层次，没有曝光过度或暗死的问题；三是色彩分明亮丽，色彩还原准确，色彩夸张的合理，色彩运用的有创新，色块分布明晰，没有色滞和过渡的情况。

在丝网版画中运用PHOTOSHOP的影像处理理论，即“全局色彩校正技术”不仅是数码暗房首要的工作流程，更是一个数字图像处理的方法论，它由三个要素构成：非破坏性编辑；黑白灰场设置；创建和存储母版图像文件。这三个要素是相辅相承的，，是调整图像中不可缺少的三个步骤。

通过这一理论的指导，在对某一图像进行色彩校正调整时，图像偏“灰”的问题不仅消失了，偏色还得到了校正，色彩细腻，并且图像增加了反差影调。整个过程是由平淡的图像到色彩丰富的图像，从技术上使图像草稿的质感、影调和色彩达到质的飞跃。

假如不采用全局色彩校正的方法，直接在图像-调整下，应用色阶、色相/饱和度、色彩平衡、对比度等这些传统的调整方法也能达到我们在全局色彩校正后的观看效果，但是，当把图像放大到100%的时候，就会发现：图像的细节损失严重，例如，小草不会是一根一根的，而是粘连在一起的。可想而知，这样处理的图像放大到5英寸能够看清楚，上网也勉强可以，但是不能满足大尺寸的丝网版画对细节的要求。

在数字技术飞速发展的今天，丝网版画对PHOTOSHOP技术的要求也越来越高，我相信掌握了高水平的图像处理技术，就能够创作出更多的形式和创作语言。

参考文献

[1] 豪斯金斯《丝网版画教程》吉林美术出版社2004年1月版

[2] 苏新平 《丝网版画技法》北京大学出版社 2008年8月版

[3] 廖念一 《计算机辅助制版与水印丝网版画》西南师范大学出版社2007年4月版

[4] 高函 《数码暗房之道》电子工业出版社2009年5月版

[5] 刘宽新《数码影像专业教程》人民邮电出版社2008年1月版

[6] 顾铮 《世界摄影史》浙江摄影出版社2006年7月版

第8篇：影像处理范文

关键词：基础测绘工程；无人机；影像处理技术；应用

中图分类号：P2 文献标识码：A

随着我国社会经济的高速发展以及科技水平的不断提高，在许多城乡规划工程项目的建设当中都普遍用到无人机摄影测量技术，像无人机航空测量技术已经在全国范围内得到了广泛的应用和普及。本文重点研究在大比例尺基础测绘工程当中的无人机影像处理技术，以及无人机影像处理技术的相关应用。

1“大比例尺基础测绘工程”与“无人机影像”

1.1 大比例尺基础测绘工程。基础测绘工程，就是指对某一个区间、空间进行测量，或者是对某个区域的土地及面积进行测量，通过测量到的各种有效信息、资料来绘制地形地图等。在我们这里，通常会在一些大型工程建设之前来对其所在区域进行地形图的绘制工作，或者是在开发处女地（未经开垦的土地或未探索的领域）的时候进行基础航空摄影，来获取基础地理信息的遥感资料。

1.2 无人机影像。无人机影像就是指无人机遥感影像，在新形势下背景下，无人机遥感是遥感的发展趋势之一。无人机遥感影像技术之所以得到了广泛的应用和发展，主要体现在两个方面：①无人机遥感影像技术应用系统具备很多优点、优势，它运行工作的成本较低，再者就是在执行任务的时候灵活性非常强。②无人机遥感影像应用技术是作为卫星遥感、航空遥感的补充而存在和发展的，因为无人机由于自身特性，所以很多的功能是卫星遥感、航空遥感所不具备的。无人机影响的特点：前面也稍微的提及到了一点，无人机摄影相比较于那些载人的常规比较大的航空摄影飞机而言，其摄影相机的小型化、非专业化以及无人机飞行平台的低空化是其独有的特点，同时也是一定意义上的优势。其具体的优势主要表现为，无人机的种类多样化、所搭配的摄影相机也多样化，所以不同种类的无人机搭配不同类型摄影相机，其获取到的影像信息及数据方面的质量也就不同。像幅小、色彩真实、分辨率高是无人机影像普遍存在的特点和优势。

2 无人机影像处理应用技术

2.1 空三加密应用技术。关于空三加密，空三加密是我国无人机影像处理技术的关键所在，同时它也是整个工作流程当中的处理最难点，其质量和程度的好坏直接影响到后续的成果精度的准确性。我国早期发展无人机影像处理技术时，在大比例尺的基础测绘工程过程中，空三加密是当时的主要瓶颈。后来经过综合的运用多项相关的先进技术，以及科学的处理方法和策略，才得以解决这个问题。目前，空三加密多是采用我国测绘科学研究院研究制作的PixelGrid这种高分辨率的远程低空遥感影像一体化测图系统。

2.2 大比例尺基础测绘工程影像数据预处理。无人机影像本身在航空测绘拍摄的过程中，所用到的摄影相机基本上都是非量测相机，所以其所拍摄到的影像图片也存在边缘上的光学畸变，所谓畸变现象在图E中可以看到。这种影像相片的边缘光学畸变，它已经改变了所拍摄区域的实际地面地形位置等方面。所以，在基础测绘过程中进行数据预处理可以更好的对影像图片进行矫正。

2.3 影像畸变改正。前面也提到了影像畸变，无人机影像航空测绘与传统航空摄影有所不同，我们所使用的低空遥感平台，通常情况下搭载的都是非量测摄影相机。就目前而言，我国国内在进行大比例尺基础测绘工程过程中，在无人机影像处理技术的运用领域上，普遍使用的是500D、5D Mark II等民用普通单反摄影相机，它是用来配合定焦镜头来进行空中拍摄的。受到以上这些因素的影响和作用下，无人机拍摄到的影像相片存在着不同程度的畸变现象，如图E所示。所以，我们在测绘的时候为了削弱和降低非量测摄影相机由于畸变而带来的误差，采取以下必要的改正措施。改正模型如下：

①Δx=（x-x0）（k1r2+k2r4）+p1[r2+2（x-x0）2]+2p2（x-x0）（y-y0）+α（x-x0）+β（y-y0）

②Δy=（y-y0）（k1r2+k2r4）+p2[r2+2（y-y0）2]+2p1（x-x0）（y-y0）

①式和②式中的x，y分别表示像素坐标系中像点的坐标，K1和K2为影像图片畸变系数，P1，P2表示偏心畸变系数。通过计算来对其进行还原。

结语

在大比例尺基础测绘工程中，运用无人机影像处理技术可以更方面的获取地形图等相关资料。无人机本身具有机动化、快速航测拍摄等优势特点，所以获取的影像图片也具有高分辨率特点。在运用的过程中，像一些技术性的处理措施是非常重要的，它可以帮助无人机航测过程中提高其工作运行的效率，更好的为相关部门进行大比例尺基础测绘工程提供服务和保障。

参考文献

[1]姜丽丽，高天虹，白敏.无人机影像处理技术在大比例尺基础测绘工程中的应用研究[J].测绘与空间地理信息，2013，36（07）：174-176.

第9篇：影像处理范文

关键词： 薄板样条函数; 空间插值; GDAL; 分块; 并行

中图分类号：TP399 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）07-04-03

Huge image block parallel processing based on thin plate spline interpolation algorithm

Ma Jun1，2， Kong Shuaike1， Zhou Bing1，2， Zhang Tong1

（1. Department of Computer Science and Technology， Henan University， Kaifeng， Henan 475004， China;

2. Data and Knowledge Engineering Research Institute， Henan University）

Abstract： Thin plate spline is an important algorithm of spatial interpolation. For huge image data when using thin plate spline interpolation， the problem of running too long and insufficient computer memory space or program runs no response may occur.. To solve the problem， according to the smooth， continuous feature of thin plate spline， and based on GDAL open source library， proposes a method， in which the huge image data is divided into blocks， parallel technology is used to solve the linear equations in the block， and then interpolates with thin plate spline. The results indicate that it is an effective method to solve the problem.

Key words： thin plate spline; spatial interpolation; GDAL; parallel processing

0 引言

薄板样条函数是一种常用插值函数，是自然样条函数在多维空间的推广，它可以用来表示多维空间曲面。薄板样条函数在各个学科均有广泛的应用[1]。空间插值是根据已知点推求一定区域内任意点的方法[2-3]，是将点数据转换成面数据的一种方法[4]，其任务是基于已知点来为新的点计算出最可能的值[5]。常用的空间差值算法有反距离加权插值法、样条函数以及克里金插值[6]。薄板样条函数将插值问题模拟为一个薄金属板在点约束下的弯曲变形，用简练的代数式表示变形的能量，基于点的非线性变换方法，用于离散点数据插值得到曲面的一种工具[7]。薄板样条函数广泛应用于数字高程模型的建立、等值线的自动制图以及遥感卫星影像的几何校正。薄板样条函数与常用的空间插值方法相比，能够很好的反映地表高程异常变化的特性，并具备样条函数的光滑、连续、弹性好的特点[8]。在地面高程没有突变的地区，用薄板样条函数可以很好地描述其形状，当地形比较复杂时，可将测区适当分块[9]。基于数据分块技术，研究薄板样条函数的高效率实现，具有非常重要的理论与现实意义。

1 薄板样条函数原理

用于空间插值的数据通常是复杂空间变化有限的采样点测量数据，这些已知的测量数据称为“硬数据”。在采样点数据比较少的情况下，可以根据已知的导致某种空间变化的自然过程或现象的信息机理，辅助进行空间插值，这种已知的信息机理，称为“软信息”。但通常情况下，由于不清楚这种自然过程机理，往往不得不对该问题的属性在空间的变化作一些假设，例如假设采样点之间的数据变化是平滑的，并假设服从某种分布概率和统计稳定性关系。采样点的空间位置对空间插值的结果影响很大，理想的情况是在研究区内均匀分布。

空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面。简单来说，空间插值是根据已知点推求一定区域内任意点的方法。实现插值的核心就是利用薄板样条函数通过已知样本点坐标来推求出一定区域内任意点的坐标。对于给定的样本点（xi，yi），薄板样条函数可定义为：

⑴

包涵的条件：

⑵

其中：

⑶

f（xi，yi）=zi ⑷

根据薄板样条函数，在对数据插值处理前，首先选取N（N>=7）个非零样本点，每个样本点可以用它的坐标（x，y）以及该坐标的图像灰度值z来表示成（xi，yi，zi），然后，将得到的N个样本点值带入到薄板样条函数f（x，y）中得到N个对应方程。每个方程中含有N+3个未知量：b1，b2，b3…bn，a0，a1，a2。根据公式⑵得到三个等式，这样便构造出一个N+3元方程组。对得到的N+3元方程组求解，得到N+3个解，对应于薄板样条函数f（x，y）的系数：b1，b2，b3…bn，a0，a1，a2。这样便根据所选取已知样本点的数据确定了薄板样条函数f（x，y）。对于需要插值的点（xi，yi）便能根据公式⑷求得插值后该点的值zi。

2 基于薄板样条插值算法的分块并行插值处理

2.1 分析

根据薄板样条函数的原理，要完成空间插值，可以分为两个步骤，第一步是确定薄板样条函数的系数，即求解线性方程组;第二步是根据第一步确定的系数，计算未知点的值。薄板样条函数被广泛用于空间插值，然而，由于计算效率问题，它对于大型数据集的应用却是很有限。薄板样条函数分析计算的时间复杂度为O（n3），其中n是数据点的个数，因此对于超过2000个数据点集的常规计算变得不可行[10]。对于巨幅影像数据，由于计算机的性能限制，在程序运行时可能会出现运行时间太长和内存不足的问题。以高分1号卫星WFV传感器拍摄的16米影像来说，单幅影像的尺寸大小为12000*13400，占用磁盘空间为2G左右，若以薄板样条函数对其进行几何校正，需要将整幅影像读入到计算机内存中，并且构造的系数矩阵会相当的庞大，对于个人计算机而言，严重影响系统的运行，甚至会出现应用程序无响应的情况。针对这一问题，考虑到薄板样条函数光滑、连续、弹性好的特点，提出将影像分块读取，然后对于每个块内的数据再采用并行运算，确定块内数据的函数的系数值，然后对块内的无效值进行插值运算。这样数据分块可以有效的解决内存问题及方程组系数矩阵庞大的问题，同时块内数据并行运算也很大程度的提高了程序的运行效率。分块读取影像文件的流程如图1所示。

2.2 实现

2.2.1 数据分块读取

假设影像的长度为Length，宽度为Width，考虑到分块结果要进行矩阵运算，所以分块的长度和宽度要保持相等，假设分块长度和宽度都为sideLength，则整幅影像可被分为n块。其中n=LNum*WNum，LNum=Length/sideLength+1，WNum=Width/sideLenght+1。第i个分块的左上角的位置对应于原始影像左上角的偏移量为：水平方向xoff=（i-1）%LNum*sideLength，竖直方向yoff=（i-1）/LNum*sideLength。对于影像边缘位置，若分块已超过影像的大小，则对分块的左上角进行修正：水平方向上，若xoff+sideLength>Length，则xoff=Length-sideLength，竖直方向上，若yoff+sideLength>Width，则yoff=Width-sideLength。在进行分块数据读取时，调用开源的GDAL函数库，具体函数原型如下：

图1 分块读取影像文件流程图

2.2.2 块内数据并行运算

要完成空间数据插值，最主要的便是确定薄板样条函数的系数，即求解线性方程组。因此，块内数据并行运算，最终归结为并行求解线性方程组。对于并行求解线性方程组[11]，我们可以找到大量的求解方法，这里我们采用已经成熟的LU并行分解算法及三角方程组的并行解法，考虑到处理机的负载均衡，两种解法都采取卷帘方式[12]存放数据，n*n的矩阵A在处理机上的存放方式如表1所示，其中m=n/t。

表1 矩阵A在处理机上的存放方式

有大量的试验证明，这两种解法在求解线性方程组方面都取得了很好的效果。对于这两种解法的具体实现，本文不再赘述。

2.3 测试结果

对北京某地区6001*6001的DEM影像数据进行空间插值时，表2和表3分别为分块大小为10*10和分块大小为100*100的相同区域数据（试验条件：windows7 x64系统，4G内存）。

表2 分块大小为10*10插值后DEM值

表3 分块大小为100*100插值后DEM值

通过对比两表数据，误差在允许范围内，分块大小为10*10与分块大小为100*100的插值结果几乎一样。

对于100*100的矩阵A运用串行LU分解法求解方程组时，运行时间达数小时之久，采用LU并行分解算法及三角方程组的并行解法，运行效率得到大大提高，程序运行时间大大缩小。

经过多次测试分析，得出分块大小与算法的精度如图2所示。

图2 分块大小与算法精度关系

当每一块比较小时，块内的有效值就相对比较少，参与构造薄板样条函数的系数矩阵的点就会比较少，因此计算的结果误差较大，而且每一块比较小时，无法充分利用LU并行分解算法及三角方程组的并行解法的性能，分块数n也会比较大，所以在运行时间上也会比较长。当每一块比较大时，块内的有效值也相对比较多，参与构造薄板样条函数的系数矩阵的点就会比较多，因此计算的结果精度就比较高，但是如果每一块特别大，那么块内构造的矩阵就会比较大，求解线性方程组的时间就会相对比较长。由于计算机性能及影像数据的尺寸大小不同，要达到最佳性能，分块大小也不相同，建议分块大小在1000*1000至1500*1500范围内。

3 结束语

本文根据薄板样条函数光滑、连续、弹性好等特点，针对大影像数据，提出分块读取，对分块内数据创建系数矩阵，运用较为成熟的LU并行分解算法及三角方程组的并行解法确定薄板样条函数系数，完成每个数据块内无效值的计算，既解决了对巨幅影像数据空间插值时的计算机内存空间不足的问题，同时也提高了程序运行的效率。

参考文献：

[1] 孙海燕，黄胜.薄板样条函数逐次增加节点的算法[J].测绘工程，

2006.15（3）：12-14

[2] 龚健雅，杜道生.当代地理信息技术[M].科学出版社，2004.

[3] 黎夏，刘凯.GIS与空间分析――原理与方法[M].科学出版社，2006.

[4] Kang-tsung Chang著，陈健飞等译.地理信息系统导论（第3版）[M].

北京清华大学出版社，2009.

[5] Tor Bernhardsen著，王浒，李浩川译.地理信息系统导论[M].机械工

业出版社，2006.

[6] 黄舸.多种空间插值法在连续分布环境要素分析中的应用精度比较[J].

环保科技，2012.3：35-37

[7] 杜国明，贾良文.薄板样条函数在空间数据插值中的应用[J].计算机

工程与应用，2009.45（36）：238-240

[8] 岳云娟，张庆敏，白林.薄板样条函数在城市三维地质建模中的应用[J].

四川理工学院学报（自然科学版），2012.25（2）：28-30

[9] 孙海燕，丁咚.薄板样条函数及复杂曲面的数学表示[J].测绘工程，

2006.15（2）：7-8

[10] P.A.Hancock，M.F.Hutchinson. Spatial interpolation of large

climate data sets using bivariate thin plate smoothing splines[J]. Environmental Modelling and Software，2005.21（12）：1684-1694

[11] 迟学斌.在具有局部内存与共享主存的并行机上并行求解线性方

程组[J].计算数学，1995.17（2）：210-217