西交第十二污水处理厂成功落成
2011年4月22日，西安第十二污水处理厂在沪灞生态区成功落成。沪灞生态区位于西安主城区东部，包括沪河、灞河两河四岸的南北向带形区域，地跨未央、灞桥、雁塔三区，北起灞河入渭口，南抵绕城高速与长鸣公路立交，西起西铜公路及幸福路东至西康铁路，规划总面积129平方公里。为了进一步美化城市人居和投资发展环境，不断提升城市品位，切实解决灞河、渭河两岸生态区的城市污水和工业废水的污染问题，按照西安市排水工程总体规划，投资建设了西安市第十二污水处理厂，该污水厂不仅可以解决灞河水质的污染，提高浐灞生态区环境质量，而且可为生态区绿化提供绿色环保的回用水，以缓解水资源短缺问题，同时也是创建美好城市环境，促进西安市社会经济可持续发展，确保西安市广大人民群众用水安全的一项重点民心工程。
西安市第十二污水处理厂是浐灞生态区的重点项目，该项目由陕西四季节能环保科技开发有限公司以BOT形式投资建设、运营及管理，经营期28年。
十二污水处理厂项目分为一、二期，总投资约2.5亿元。该项目一期处理能力为7.5万吨/日，二期完成后，日处理能力将达到15万吨/日。该项目采用A2/O+混凝沉淀过滤工艺，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBI8918-2002)一级A标准。
十二污水处理厂项目部发扬“勇于吃苦，勤于敬业，乐于奉献，敢于争先”的企业精神，以“珍爱生存环境，净化生命之源”为服务宗旨，认真落实科学发展观，坚持以人为本，科学管理，严格控制运行成本，把“陕西四季节能环保科技开发有限公司”培育成管理规范、规模宏大的集团式绿色环保企业。
创造绿色家园、建设和谐社会，让我们为地球充满生机与活力而共同努力!
摘 要：随着社会的进步，为采矿行业的发展营造了良好的氛围，同时，科学技术水平的提升，为其发展奠定了坚实的技术基础。在矿产资源消费日渐增多的背景下，采矿选矿难度不断提升，为了满足社会经济发展的需求，采矿行业急需实现数字化、信息化与智能化的发展。该文研究了准东二矿数字化矿山的建设，分析了数字化矿山建设的概况，包括其含义、特征及内容;介绍了数字化矿山建设的主要内容及其重要性;同时根据建设中存在的问题，提出了相应的对策，旨在推进准东二矿数字化矿山建设的有序、稳定与高效开展。
关键词：准东二矿 数字化矿山 建设
目前，信息技术、通信技术、网络技术与计算机技术等均在快速发展，在信息时代，数字化的信息技术在生产与生活的各个领域均有着较为广泛的应用。准东二矿在开采、生产等环节均实现了自动化、信息化与集成化，同时，数字化矿山也积极建设，数字化、信息化与智能化是准东二矿建设的主要趋势，在其作用下，准东二矿的发展具有了绿色、高效、安全与高产等特点。
1 数字化矿山建设的概况
1.1 数字化矿山的含义
在信息技术不断发展的背景下，数字化矿山随之出现，它主要是指煤矿开采与生产等环节应用了信息技术。数字化矿山的原型为矿山系统，其参考系数为矿山的三维坐标信息，其理论基础为信息技术、计算机技术与人工智能等，在此基础上构成了信息结构框架，在此框架中嵌入了矿山的信息，并且对信息进行了高效的、有序的、全面的整合，从而实现了矿山开采的无人化、数字化。数字化矿山实现了对矿山的监测，它以网络技术为支撑，构建了一系列的原型、力学模型、系统场、数学模型与计算机模型等。
在数字化矿山建设过程中，矿山信息具有了多维与动态的特点，此时的信息和煤矿设备保持着紧密的联系，使矿山数据的作用得到了最大限度的发挥，根据数据，全面分析了矿山的特性与规律，在此基础上，矿山的开采实现了自动化，使其生产与管理合理、高效、安全、环保与节能。
1.2 数字化矿山的特征
数字化矿山源于数字化地球，主要是在矿产领域应用了现代化的信息技术，它的特征体现在以下四方面：其一，数据的获取、存储与表述等均具有较高的准确性、便捷性与智能性;其二，矿山的设计、规划与管理均实现了信息化、网络化与自动化;其三，矿山的生产、经营与决策实现了最优化，在此基础上，矿山的效益与效率均得到了显著的提高;其四，矿山的生产流程与设备运行均实现了自动化，使其操作实现了无人操作或者远程操作。
1.3 数字化矿山建设的现状
在国内方面，关于数字化矿山建设的研究，我国呈现出了百家争鸣、百花齐放的局面。部分矿井实现了综合自动化，同时在无人开采、GIS与ERP等方面均取得了一定的成绩。但目前，数字化矿山建设的研究时间较短，位于初级阶段，也可以称之为信息化阶段，在矿产生产过程中，虽然获取了大量的数据，但数据的作用并未得到发挥。纵观全国的煤炭企业其信息化水平存在较大的差异，大部分企业的信息化水平偏低，仍处于基础设施建设阶段，仅有少数企业开始了信息化系统整合与业务整合，其中仅有1%的企业实现了信息化应用[1]。
在国外方面，众多发达国家均积极建设着数字化矿山，其建设的重点为自动化采矿与远程遥控。对于全矿井而言，实现自动化有着积极的意义，它减少了井下作业的人员，在优化生产系统的基础上，还提高了生产的安全性，保证了煤矿的生产效率，满足了能源节约的需求;同时它保证了信息的有效采集，对于各种灾害的预测更加准确与有效，使设备故障、矿井安全、自然灾害等情况有所缓解。数字化矿山的建设使信息的采集种类更加丰富，在信息数据的支持下，全矿井自动化与智能化得以实现。
2 数字化矿山建设的主要内容
数字化矿山建设主要是对计算机技术与网络技术等进行应用，在技术的保障下，井下设备实现了自动化、无人化的控制，此时煤矿的设备与环境安全信息均展现在了统一的网络平台，调度室可以根据网络信息，掌握系统体系结构，进而构成了新型的煤矿综合监控系统，该系统具有数字化、网络化与模块化的特点。在实际建设过程中，主要的内容有以下几方面。
(1)网络平台的建立，随着以太网技术的不断发展，在工业方面，对其有着广泛的应用。工业以太网的宽带有着较大幅度的提高，使其数据传递具有了一定的安全性与实时性，并且实现了音频、视频与数据三者的合成。数字化矿山中的网络平台建设，其发展方向便是三网合一，此时其网络传输平台具有统一性与高效性。
(2)监控系统的建立，数字化矿山的实现，需要完善的监控系统，此系统对数据有着较高的要求，因此，要注重生产数据、安全数据的获取。在数据获取过程中人工检测扮演着重要的角色，同时自动化采集手段的完善与改进也十分关键。完善的监控系统与传感器为数据采集提供了技术保障。
(3)信息系统的建立，数字化矿山的可靠保障便是完整的地理信息系统，通过矿山二维电子矿图、三维地质模型、井巷工程模型与数字地面模型的运用，使矿山的各项内容均十分明确，对其进行的管理可以根据地理位置与时间顺序，此时的管理具有一定的可视性与较高的透明度[2]。
(4)自动化系统的建立，工业自动化系统的建立主要是集成了各个子系统，对子系统中的运行界面进行了整合，使数据得以查询与汇总。但该系统未能促进子系统的协同联动，其中数据采集系统、自动控制系统与模型分析系统的独立性较强，未能实现管控一体化的目标。
(5)资源计划系统的建立，此系统主要包括财务管理、物资管理、设备管理、计划管理、人力资源管理与综合管理等，此时管理的主线为项目管理，旨在提高企业资源的合理配置与高效利用，在此基础上，企业的管理才能够实现精细化与合理化。
(6)安全管理系统的建立，该系统建立的基础为四维地理信息系统，其中融合了方法库与模型库，为危险源实现了有效的辨识，进而有效消除了各种安全隐患，保证了决策的科学性。
3 准东二矿数字化矿山建设的重要性
3.1 保障着煤炭行业的安全
煤矿井下作业的危险系数较高，在工作过程中，位于地表深处，不仅环境恶劣，同时地质条件十分复杂，极易出现自然灾害，主要的灾害有五类，分别为水、火、粉尘、瓦斯与顶板。由于煤矿的自动化水平偏低，导致事故频发，直接影响着煤矿生产的安全性、经济性稳定性。为了减少生产的经济损失，保证工作人员的人身安全，需要建设数字化矿山，通过矿山地理信息系统的建立，对矿井范围内的数据进行了数字化的再现模拟，从而全面掌握了矿山的地理信息。通过信息的分析与研究，对矿山灾害实现了预警与预测，在此基础上，矿山的安全事故有所减少、甚至实现了杜绝[3]。
数字化矿山建设使矿井生产具有了信息化、智能化与自动化，井下作业人员有所减少，不仅提高了生产的安全性，还保证了生产的高效性。
3.2 提高了煤炭行业的效益
准东二矿建立数字化矿山，主要是借助了先进的科学技术，通过信息化方式的运用，结合统一的数据标准，建立了信息平台。通过信息平台，煤矿所涉及的勘探、管理、施工、生产与科研等信息资源均实现了共享，在此基础上，煤矿的管理水平进一步提升，进而实现了低成本、高效益的经营目标。
4 准东二矿数字化矿山建设存在的问题
准东二矿在数字化矿山建设过程中，其发展趋势是良好的，并且取得了一定的成效，但与发达国家的建设相比，二者的差距是显著的。目前，数字化矿山建设中存在的问题主要体现在以下几方面。
4.1 资源管理不充分
数字化矿山的建设是矿山企业发展的重要方向，因此，各个企业均十分重视其建设，并加大了对信息化建设的投入力度。但在实际建设过程中，存在投入不合理的问题，其中轻管理、重技术的现象较为普遍，在此背景下，信息技术与管理未能保持高度的一致性，致使数字化建设的目标未能达成，企业的经济效益与管理水平均未能得到提高，因此，准东二矿的数字化矿山建设仍需要进一步完善。在数据库资源管理过程中，缺少高效性与全面性，现有的数据不能实现对矿山的有效预测，数据库资源的利用率偏低[4]。
4.2 软件平台不合理
每个矿山的发展情况均有所不同，在矿山管理信息系统开发过程中，要结合矿山的实际情况，以矿山的实际需求为依据，使软件平台的设计具有针对性，同时还要保持信息系统的开放性与集成性。但准东二矿的生产数据交互通讯系统研发不足，在此基础上，应用软件未能有效结合矿山业务的特点，严重影响着数字化的建设。
4.3 软件标准不统一
目前，关于数字化与自动化的设备生产厂商众多，在硬件方面，不同厂家的通讯接口与物理接口存在差异;在软件方面，不同的厂家其设计的标准有所不同。数字化矿山建设过程中，分为不同的阶段，在每个阶段对系统与设备的引进未能统一，使二者的集成与兼容能力不足，制约着数字化的有效开展。
4.4 数字化人才欠缺
准东二矿的数字化矿山建设缺少可靠的数字化人才保障，企业人才队伍的建设具有落后性，未能满足设备引进、软件推广的实际需求。在实际建设过程中。技术人员匮乏，未能对数据信息进行有效的分析、处理与应用，致使软件与硬件的资源利用率偏低。
5 准东二矿数字化矿山建设的建议
5.1 建设的原则
首先，可靠性。数字化矿山建设的前提便是可靠性，针对煤炭安全生产的特殊要求，建设的系统要具有较高的可靠性。对于系统中涉及到的硬件设备要适应井下特殊的工作环境。其次，可控性。针对煤炭生产过程中的各个子系统，为了降低井下安全事故、提高生产效率，可远程控制子系统必须依据严格的操作权限进行控制。再次，先进性。关于选用的软、硬设备，要具备先进的技术与全面的检验。选用先进、可靠的软件和硬件，能够提升系统的技术性能，延长其使用的时间。最后，可操作性。针对煤矿工作人员的技术特点，要提供先进的，易于维护的人机界面功能，并且要提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等快速工具[5]。
5.2 建设的对策
关于准东二矿数字化矿山的建设，具体的对策有以下几方面。
5.2.1 落实总体规划
在企业发展过程中，要将发展战略与数字化规划进行有机的结合，针对数字化矿山的建设，制定中长期的总体规划，并且要明确各个阶段的数字化目标，使数字化矿山建设更加稳定与有序。
5.2.2 建设的标准化
准东二矿的数字化矿山建设要得到国家的重视，并要求政府部门、矿山企业、科研机构与供应商等进行合作，通过内部沟通的加强，设备、系统与软件应用的标准化与模块化将有所提高。同时，标准化的建设利于减少企业的投资，使其投资的效益更加显著，防止了设备的重复采购。
5.2.3 攻关专题项目
准东二矿要注重与科研机构与高等院校的合作、沟通与交流，根据矿山的通用性课题进行专题立项，并组织各个机构进行专题项目的攻关。在此基础上，开发的软件与设备等均能够满足企业生产管理的实际需求。随着设备与软件平台通用性、合理性与前瞻性的增强，利于其推广与应用。
5.2.4 组建高效团队
准东二矿要成立相关的部门，对数字化与信息化建设进行专门的负责，并且要注重对数字化、信息化人才的培养、引进与任用。对于有潜力的员工要展开系统的培训与教育，使其掌握先进的技术;同时要对相关的人才进行引进，为数字化建设奠定坚持的人才基础[6]。
6 结语
综上所述，准东二矿的数字化矿井建设是必要的，它提高了矿山企业的经济效益，保证着矿井作业人员的人身安全，同时实现了“管控一体化”的目标，使企业的管理具有精细化与动态性的特点。相信，随着数字化矿山建设的进一步推进，准东二矿的综合管理水平将不断提升。
参考文献
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[5]吕鹏飞，郭军.我国煤矿数字化矿山发展现状及关键技术探讨[J].工矿自动化，2013(9)：16-20.
[6]杨连芳，郭日平，秦锲.漳村：数字化矿井显科技伟力[J].记者观察：上半月，2012，10(7)：51.
作者：邵兵 王刚
DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.031
摘 要：在铁路隧道施工过程中，二衬开裂是一种重要的质量缺陷，对铁路隧道施工有着重要的影响，为了有效预防二衬开裂现象的发生，应该对铁路隧道施工过程进行全面地了解，并根据施工的实际经验，正确分析二衬开裂的机理，掌握二衬开裂的影响因素和特点。以此为依据制定具体的二衬开裂预防措施，消除二衬开裂这一质量缺陷，保证铁路隧道施工能够在整体质量上获得全面的提高。为此，应对铁路隧道施工的二衬开裂问题引起足够的重视，并制定具体的解决措施，防止铁路隧道二衬开裂现象的发生。
关键词：铁路隧道 二衬开裂机理 处理预防措施
铁路隧道施工中二衬开裂是一种重要的质量缺陷，对铁路的隧道质量有着非常重要的影响，严重时会导致铁路隧道塌陷，引起重大的安全事故，因此，在铁路隧道施工中应对二衬开裂问题引起足够的重视，并认真分析二衬开裂产生的原因，掌握二衬开裂的特点，保证二衬开裂问题得到足够的重视，并有效解决二衬开裂问题。为此，有效解决二衬开裂问题，对于提高铁路隧道施工质量和满足铁路隧道施工要求具有重要的现实意义，应制定具体的应对措施，保证铁路二衬开裂问题得到圆满解决。
1 铁路隧道二衬开裂机理分析
隧道二衬混凝土裂缝是隧道工程常见的病害之一，它的出现不仅会降低二衬混凝土的抗渗能力，影响二衬的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响二衬质量。
1.1 地质环境影响
从铁路隧道施工过程来看，二衬开裂的出现其影响因素较多，其中地质因素是一种重要的原因。从目前掌握的信息来看，如果地层中存在裂缝的可能，那么在隧道施工中就容易出现二衬开裂。而且对于铁路隧道施工而言，地质问题是一种主要的影响因素。地质条件复杂的地段容易在隧道施工中出现多种质量问题。由此可见，应当掌握施工技术对铁路隧道施工的影响，根据地质条件正确分析地质特点，做到根据地质特点选择施工方法，保证隧道二衬不受地质因素的影响。
1.2 施工进度的影响
有些时候在铁路隧道施工过程中，为了追求进度，在施工过程中存在赶工现象。具体的影响就是施工进度过快会导致前期施工未结束就进入了后阶段的施工，导致了隧道挖掘过程中，多种工序发生重叠，造成了隧道施工不规范，以及隧道施工质量不达标问题的出现，从而影响隧道的开挖和砌筑质量。特别是隧道在掌子面容易出现严重的质量缺陷，进而造成二衬开裂，使得隧道的坚固程度和承载力受到较大的影响。因此，合理控制施工进度，并加强施工进度管理，是消除因盲目施工而导致质量缺陷的重要手段。
1.3 水泥材质的影响
在铁路隧道施工过程中，水泥是重要的建筑材料。其中水泥的标号及水泥的搅拌质量是决定隧道砌筑质量的关键。如果在隧道二衬砌筑过程中水泥标号不达标，或者水泥在搅拌过程中存在问题，都会诱发二衬开裂的发生，使隧道二衬出现严重的质量问题。在铁路隧道施工过程中，应认真分析水泥的影响，掌握水泥的特点，根据图纸要求以及隧道的强度要求，合理选择水泥标号，并掌握正确的搅拌方法，保证水泥在隧道施工中得到正确应用。所以，应对水泥的影响引起足够的重视。
1.4 爆破振动影响
从铁路隧道施工来看，在隧道开挖过程中，会进行一定的爆破操作。而爆破操作会对隧道二衬产生一定的震动。如果爆破发生在隧道开挖过程中，将会造成隧道的二衬发生一定程度的开裂。如果不重视这种影响，将会产生一定的施工破坏，进而引发隧道施工质量缺陷。所以，应对爆破方法引起足够的重视，并认真分析爆破对隧道二衬的影响，掌握爆破操作的特点，准确分析爆破操作对隧道二衬产生的影响，采取有效地预防措施避免爆破造成二衬开裂，减少二衬开裂的发生。
2 铁路隧道二衬开裂的处理和预防措施
(1)针对地质环境影响，应在隧道施工过程中，结合隧道设计做好超前地质预报工作，尽可能准确地掌握隧道围岩实际的工程地质与水文地质情况。
基于地质因素的重要影响以及地质因素对铁路隧道二衬的影响。应当在铁路隧道施工过程中正确分析地质条件。并通过详细的研究和论证，掌握施工地点的地质特征。全面了解施工地点的地质信息。从而根据地质特点，制定有针对性的施工方案，使施工方案能够达到完善型标准，避免隧道二衬开裂。所以，做好地质条件的分析是解决铁路隧道二衬开裂问题的重要措施。所以，做好地质条件的分析是预防隧道二衬开裂发生的重要因素。
(2)针对施工进度的影响，应根据隧道围岩类型及“红线”管理要求，及时调整施工进度，必要时先暂停开挖施工。
为了有效消除施工过程中对隧道二衬造成的影响，应当根据施工实际制定具体的施工方案，严格执行施工质量控制措施，使每项施工能够在完工之后达到交工条件才能进入下一阶段的施工。所以，正确分析施工进度对隧道二衬开裂的影响，并严格遵守施工程序做好施工进度的控制，对隧道二衬开裂的预防具有重要作用。所以，应对施工进度控制引起足够的重视，并根据施工需要严格遵守施工控制制度，提高施工质量，使施工计划能够在可控的范围之内。
(3)针对水泥材质的影响，应根据施工需要，选用细度、凝结时间、安定性、弹性模量合理的水泥，减小混凝土凝固时产生的应力，以防止裂缝产生。
基于水泥的重要性以及水泥对隧道二衬的重要影响，在施工过程中应当合理选择水泥型号，并做好水泥的搅拌，使水泥在隧道施工过程中能够满足施工需要，达到一定的承载力要求。从而提高水泥施工质量，使隧道内壁在承载力和强度上能够达到规定要求，提高隧道内层的施工质量，确保隧道的二衬不发生开裂的现象。因此，正确分析水泥的影响并做好水泥情况及施工方法的选择，对提高隧道施工质量具有重要意义。
(4)针对爆破振动影响，合理进行爆破设计，减少同时爆炸的炸药用量，减小爆破震动，以防止裂缝产生。
基于对隧道施工的了解以及隧道爆破对隧道二衬质量的影响，应当合理选择爆破方法和爆破时间，并在爆破之前制定具体的爆破方案，使爆破不对隧道二衬造成影响。避免隧道二衬发生开裂的问题。所以，正确分析爆破因素的影响，并掌握爆破特点并制定具体的保护方案，对消除和预防隧道二衬的开裂具有重要意义。为此，应重视隧道施工方法，并掌握正确地爆破施工方法，减少爆破对隧道二衬的影响。
3 结语
通过该文的分析可知，在铁路隧道施工中，有效预防二衬开裂对提高隧道施工质量具有重要意义。为了满足这一需求，应重点做好针对地质环境影响，有效做好地质条件分析、针对施工进度的影响，制定合理的施工计划、针对水泥材质的影响，合理选择水泥标号和水泥搅拌方法以及针对爆破振动影响，合理进行爆破设计，有效预防铁路隧道二衬开裂的发生。
参考文献
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作者：曾庆雷
一、教学目标：掌握获取图形、图像的采集工具类型，能合理地选择图像加工工具进行图像设计，体验利用图形、图像表现主题意义。
二、教学内容：
1. 介绍数字化图像的采集工具
2. 学习用photoshop软件工具处理图像。
3. 图像加工的过程
三、教学重点、难点：
图像加工、合成的过程
1.简介photoshop7.0
photoshop7.0是由美国Adobe公司开发功能强大的图像编辑工具，最早产生于苹果公司的Macintosh平台上，后被移植到PC机的Windows平台上。 它将选择工具、绘画和编辑工具、颜色校正工具及特殊效果功能结合起来，使用多种彩色模式对图像进行编辑处理。强大的图形处理功能受到广大用户的欢迎，目前是蓝苹果机和PC机上最流行的专业图像处理工具。
Photoshop的工作界面：
菜单栏、选项栏、工具箱、工作区、调板
选择工具：套索工具、魔术棒工具、
绘画工具：画各种图形工具、
编辑工具：文字工具
2.新建文件
方法：单击“文件”菜单栏中的新建，弹出“新建”对话框。
该对话框中有“名字”、“图像大小”、“模式”、“内容”、“图像分辨率”
3.打开一个图片文件
用“选择”工具把该图片拖入一个新建文件中。
如果图片有点倾斜，我们就可以利用“变换”调正图形的角度
4.变换工具中的菜单的作用(打开方法：“编辑”菜单|“变换”命令)
命令菜单
操作效果
命令菜单
操作效果
自由旋转
选中图片自由旋转
Skew
改变图片的形状
Scale
缩小或放大选中部分的大小
Distort
改变选区形状
Rotate
旋转图片的角度
Perspective
使图形呈对角形变形
4.有时为了调整原始图片的构图，重新组织图像的布局，突出主题，去除不相关的或不重要的内容，可以用“裁切”工具处理。
裁切的内容是选中的部分，当使用“裁切”工具时，圈住需要保留的部分，再按“退格键”，则不需要的图片内容被删除。
使用“魔术棒”工具，一般选择是相近的颜色，选中欲删除的部分后，按“退格键”删除。
5.色彩调校
⑴色彩模式的调整：图像|模式(Mode)，①Grayscale:图片变成灰白
②Bitmap、RGB Color、CMYK Color、Lab Color
③Indexed Color:当使用这个命令时，会弹出一个提示对话框，点击“是”按钮，又弹出一个对话框，在“颜色”框里输入数值“20”(3~256)
④Multichannel:颜色呈爆光(单色)
⑵亮度/对比度的调整
方法：图像|调整(Adjustments)|亮度/对比度(Brightness/Contrast)。如右图
⑶色相/饱和度的调整
方法：图像|调整|色相/饱和度(Hue/Staturation)
Hue:
Staturation：调整颜色的变化
Hue：调整黑亮程度
⑷色彩平衡的调整
方法：图像|调整|Channel Mixer
6.滤境调整
使用各种专用滤镜进行特殊效果的制作，如锐化、模糊化、渲染、艺术化、扭曲变形等。
三、数字化图像的简单合成
图像的合成——把原来的多幅图像合成一幅图，突出表达某个主题。
操作过程
(1)打开两幅图片，用椭圆选框在某一幅图上欲需要的位置，然后把它拖至另一幅图片的背景层上，给新图层重新命名。
(2)双击新图层，弹出一个“图层样式”对话框。
样式有投影、内阴影、外发光、内发光、斜面和浮雕、光泽、颜色叠加、渐变叠加等。
现设置“外发光”样式。
(3)双击“背景”图层，将其转换为“图层0”并将“不透明度”调小。
(4)设置特殊效果：滤境|扭曲|球面化。
实践题：
利用搜索引擎查找一些关于地球的图像资料，然后用Photoshop工具处理。
要求：①用套索工具把画面分面两部分，右面做成浮雕效果，使现在的地球与未来的面貌形成鲜明的对比。
②用色彩反转效果突出地还应未来的残酷主题。
③通过“镜头光晕”效果表现阳光的光晕。
④文字阴影起画龙点睛的作用。
数字图像处理&视频处理之体会
姓名：宋彦
学号：08370902
班级：1310809
在这一学期，我选修了《数字图像处理基础》这门课程，同时，老师还讲授了一些视频处理的知识。在这里，梳理一下这学期学到的知识，并提出一些我对这门课程的建议。
图像处理是指对图像信息进行加工，从而满足人类的心理、视觉或者应用的需求的一种行为。图像处理方法一般有数字法和光学法两种，其中数字法的优势很明显，已经被应用到了很多领域中，相信随着科学技术的发展,其应用空间将会更加广泛。数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和VLSL的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机，对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算，例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等，以便提高图像的实用性。其特点是处理精度比较高，并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果，操作比较方便，但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大，因此处理速度有待提高。目前，随着计算机技术的不断发展，计算机的运算速度得到了很大程度的提高。在短短的历史中，它却广泛应用于几乎所有与成像有关的领域，在理论上和实际应用上都取得了巨大的成就。
1. 数字图像处理需用到的关键技术
由于数字图像处理的方便性和灵活性，因此数字图像处理技术已经成为了图像处理领域中的主流。数字图像处理技术主要涉及到的关键技术有：图像的采集与数字化、图像的编码、图像的增强、图像恢复、图像分割、图像分析等。
图像的采集与数字化：就是通过量化和取样将一个自然图像转换为计算机能够处理的数字形式。
图像编码：图像编码的目的主要是来压缩图像的信息量，以便能够满足存储和传输的要求。
图像的增强：图像的增强其主要目的是使图像变得清晰或者将其变换为机器能够很容易分析的形式，图像增强方法一般有：直方图处理、灰度等级、伪彩色处理、边缘锐化、干扰抵制。
图像的恢复：图像恢复的目的是减少或除去在获得图像的过程中因为各种原因而产生的退化，可能是由于光学系统的离焦或像差、被摄物与摄像系统两者之间的相对运动、光学或电子系统的噪声与介于被摄像物跟摄像系统之间的大气湍流等等。
图像的分割：图像分割是将图像划分为一些互相不重叠的区域，其中每一个区域都是像素的一个连续集，通常采用区域法或者寻求区域边界的境界法。
图像分析：图像分析是指从图像中抽取某些有用的信息、数据或度量,其目的主要是想得到某种数值结果。图像分析的内容跟人工智能、模式识别的研究领域有一定的交叉。
2. 数字图像处理的特点
数字图像处理的特点主要表现在以下几个方面：
1) 数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大。因此对计算机的计算速度、存
储容量等要求较高。
2) 数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。所以在成
像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上技术难度较大，成本亦高。这就对频带压缩技术提出了更高的要求。
3) 数字图像中各个像素不是独立的，其相关性大。在图像画面上，经常有很多像素有相同
或接近的灰度。所以，图像处理中信息压缩的潜力很大。
4) 数字图像处理后的图像受人的因素影响较大，因为图像一般是给人观察和评价的。
3. 数字图像处理的优点
数字图像处理的优点主要表现在4个方面。
1) 再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于它不会因图像的存储、传输或
复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿，那么数字图像处理过程始终能保持图像的再现。
2) 处理精度高。将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组，主要取决于图像数字化设
备的能力。
3) 适用面宽。图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图
像。只要针对不同的图像信息源，采取相应的图像信息采集措施，图像的数字处理方法适用于任何一种图像。
4) 灵活性高。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分，每
一部分均包含丰富的内容。
4. 数字图像处理的应用领域
图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面，随着人类活动范围的不断扩大,图像处理的应用领域也将随之不断扩大。
航天和航空技术：在飞机遥感和卫星遥感技术中用配备有高级计算机的图像处理系统来判读分析，既节省人力又加快了速度，还可以从照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。 生物医学工程：除了CT技术之外，还有对医用显微图像的处理分析，如红细胞、白细胞分类，染色体分析，癌细胞识别等。
通信工程：当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。在一定意义上讲，编码压缩是这些技术成败的关键。除了已应用较广泛的熵编码、DPCM编码、变换编码外，目前国内外正在大力开发研究新的编码方法，如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。
工业和工程领域：图像处理技术有着广泛的应用，如自动装配线中检测零件的质量并对零件进行分类，印刷电路板疵病检查，弹性力学照片的应力分析，流体力学图片的阻力和升力分析,邮政信件的自动分拣，在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态，先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。
军事方面：图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导,各种侦察照片的判读，具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练系统等;公安业务图片的判读分析，指纹识别，人脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等。 文化艺术：电视画面的数字编辑、动画的制作、电子图像游戏、纺织工艺品设计、服装设计与制作、发型设计、文物资料照片的复制和修复、运动员动作分析和评分等等。
视频和多媒体系统：电视制作系统广泛使用的图像处理、变换、合成，多媒体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存贮和传输等。
电子商务：图像处理技术在电子商务中也大有可为,如身份认证、产品防伪、水印技术等。
在这门课程的最后，代课老师给我们讲授了数字视频处理，让我们了解到数字视频就是以数字形式记录的视频，和模拟视频相对的。数字视频有不同的产生方式，存储方式和播出方式。比如通过数字摄像机直接产生数字视频信号，存储在数字带，P2卡，蓝光盘或者磁盘上，从而得到不同格式的数字视频。然后通过PC，特定的播放器等播放出来。了解了数字视频发展过程和视频压缩的概念和分类等。
我们这门课程主要是上理论课，其中有很复杂的数学原理，专业术语多，基础知识要求高，理解起来有些困难。当初选择这门课是希望能有一些具体软件的教学。就我了解，视频处理的软件有MAYA、Premiere、绘声绘影、windows自带的MOVE MAKER;处理数字图像的软件主要有matlaB、photoshop、ImageJ(java图像处理程序)。其中，matlaB和PS
很具有教学性，这两个软件也运用的很广。
MATLAB全称是MatrixLaboratory(矩阵实验室)，一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际运用中MATLAB中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的，这一特点决定了MATLAB在处理数字图像上的独特优势。理论上讲，图像是一种二维的连续函数，然而计算机对图像进行数字处理时，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样和量化的过程。
Photoshop是Adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一，集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意，图像输入与输出于一体的图形图像处理软件，深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。
如果能理论和实践相结合，相信我们会把数字图像处理理解的跟透彻，同时也锻炼了大家的动手能力。希望老师能考虑我的这点建议，多开设实际动手的课程。
数字图像是我们生活中接触最多的图像各类，它伴随人们的生活、学习、工作，并在军事、医学、和工业方面发挥着极大的作用，可谓随处可见，尤其在生活方面作为学生的我们会在外出旅游、生活、工作中拆下许多数字相片，现在已进入信息化时代，图像作为信息的重要载体在信息传输方面有着声音、文字等信息载体不可替代的作用，并且近年来图像处理领域，数字图像处理技术取得了飞速发展，作为计算机类专业的大学生更加有必要对数字图像处理技术有一定的掌握，而大多人对于数字图像的知识却不全面，甚至一些基础知识也很模糊，比如各类繁多的各种图像格式之间的特点，不同的情况该用何种图像格式，还有关于图像的一些基本术语也不甚了解，尤为重要的是对于一些由于拍摄问题导致的令人不甚满意的照片该如何处理，或者如何对一些照片进行处理实现特殊的表现效果。所以对于数字图像处理这门课大家有着极大兴趣，在选课时几乎所有人都选了这门课。其中有的同学由于简单的学习过PHOTOSHOP软件，因此对于数字图像处理已经有了一些基础，更加想利用这门课的学习加深自己数字图像处理的理解并提高在数字图像处理方面的能力。
通过一学期的课程学习我们虽说还没有完全掌握数字图像处理技术，但也收获了不少，对于数字图像方面的知识有了深入的了解，更加理解了数字图像的本质，即是一些数
字矩阵，但灰度图像和彩色图像的矩阵形式是不同的。对于一些耳熟能详的数字图像相关术语有了明确的认识，比如常见的：像素(衡量图像的大小)、分辨率(衡量图像的清晰程度)、位图(放大后会失真)、矢量图(经过放大不会失真)等大家都能叫上口却知识模糊的名词。也了解图像处理技术中一些常用处理技术的实质，比如锐化处理是使模糊的图像变清晰，增强图像的边缘等细节。而平滑处理是的目的是消除噪声，模糊图像，在提取大目标之前去除小的细节或弥合目标间的缝隙。对常提的RGB图像和灰度图像有了明确的理解，这对大家以后应用PHOTOSHOP等图像处理软件对图像进行处理打下了坚实的基础。更重要的是学习到了数字图像处理的思想。通过学习也是对C++编程应用的很好的实践与复习。
当然通过30学时的课程学习还是远远不够的，也有许多同学收获甚微，我总结了下大家后期的学习态度与前期的学习热情相差很大的原因。刚开始大家是有很高的热情学习这门课的，可是随着课程的逐渐深入学习，大家渐渐发现课程讲授内容与自己起初想学的实用图像处理技术是有很大的差别的，大家更着眼于如何利用一些软件、技术去处理图像而得到满意的效果，或者进行一些图像的创意设计，可是课程的内容更偏重于如何通过编程实现实现如何对图像进行一些类似于锐化、边缘提取、模糊、去除噪声等基础功能的实现，这其中涉及很多算法、函数，需要扎实的数学基础和编程基础，并且需要利用大量时间在课下编写代码，并用
VISUALC++软件实现并进行调试，然而大部分人的C++实践能力以及编程能力还有待提高，尤其是对于矩阵进行操作的编程尤为是个考验，并且后半学期课程任务较重，加上队里的事务也很多，时间不是很充裕，这对于需要大量实践的数字图像处理课程就是个很大的问题。
在教员授课方面建议可以在课上多进行具体操作，这样可以提起大家学习的兴趣，也可以让大家在课下积极准备，然后在上课由学员进行演示，还可以加入一些数字图像处理的经典范例，加深同学们的学习热情。
近期，我通过教师发展在线学习了《数字图像处理》这门课程，它是由天津理工大学杨淑莹教授及其教学团队主持和主讲的，是教育部“质量工程”项目——“高等学校教师网络培训系统”项目推出的数字化在线培训课程。
通过《数字图像处理》课程的网络学习，我觉得受益匪浅。首先，我们不应再教学中盲目“灌输”，主要还是激发学生对这门课的学习兴趣，应该让学生有一个平台可以看到图像数字处理的效果，产生一个所见即所得的印象，这样学生在学习中就有成就感，就会愿意动手去编程，在调试程序所面临的挫折中也能有信心和劲头去战胜困难;最后，多找些相关的例题和实例，让学生成立学习小组去完成一些学习任务，指导他们合理分工，从简单实例入手，慢慢增加难度，让学生以小组的形式独立完成。这样不仅提高了学生的编程能力，而且培养了他们的协作精神，增强了团队意识。以下是我对这门课程的认识： 图像处理是指对图像信息进行加工，从而满足人类的心理、视觉或者应用的需求的一种行为。图像处理方法一般有数字法和光学法两种，其中数字法的优势很明显，已经被应用到了很多领域中，相信随着科学技术的发展，其应用空间将会更加广泛。数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和vlsl的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机，对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算，例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等，以便提高图像的实用性。其特点是处理精度比较高，并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果，操作比较方便，但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大，因此处理速度有待提高。目前，随着计算机技术的不断发展，计算机的运算速度得到了很大程度的提高。在短短的历史中，它却广泛应用于几乎所有与成像有关的领域，在理论上和实际应用上都取得了巨大的成就。
数字图像处理需用到的关键技术主要有：图像的采集与数字化、图像的编码、图像的增强、图像恢复、图像分割、图像分析等。
数字图像处理的特点主要表现在数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高;数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比，占用的频带要大几个数量级。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上技术难度较大，成本亦高。这就对频带压缩技术提出了更高的要求;数字图像中各个像素不是独立的，其相关性大。在图像画面上，经常有很多像素有相同或接近的灰度。所以，图像处理中信息压缩的潜力很大。数字图像处理后的图像受人的因素影响较大，因为图像一般是给人观察和评价的。
数字图像处理的优点主要表现在再现性好、处理精度高、适用面宽、灵活性高等方面。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分，每一部分均包含丰富的内容。
图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面，随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。航天和航空技术、生物医学工程、通信工程、工业和工程领域、军事方面、文化艺术、视频和多媒体系统、电子商务都不同程度的应用了数字图像技术。
我们这门课程主要是理论课，其中有很复杂的数学原理，专业术语多，基础知识要求高，如果能理论和实践相结合，相信我们会把数字图像处理理解的跟透彻，同时也锻炼了大家的动手能力。希望老师能考虑我的这点建议，多开设实际动手的课程或引入教学实例引导同学们更好地理解、学习。
第一章：数字图像处理基础概念
★
1、数字图像处理的内容：
(1)图像获取、表示和表现(图像的数字化和图像变换) (2)图像增强 (3)图像复原 (4)图像重建 (5)图像压缩编码 (6)图像分割 (7)图像分析 (8)模式识别 (9)图像理解
★
2、数字图像处理的层次关系(P 3)：
狭义图像处理-------图像分析-----------图像理解。
抽象程度
低
-
高
数据量
大
-
小
语义
低层
1 ★编码效率 = 熵 / 平均码长
★
4、霍夫曼(Huffman)编码的特点和步骤(P 118)：
思想：在信源数据中出现概率越大的符号(灰度值)，编码以后相应的码长越短
步骤：
(1)把输入符号按出现的概率从大到小排列起来,接着把概率最小的两个符号的概率求和; (2)把它(概率之和)同其余符号概率由大到小排序,然后把两个最小概率求和; (3)重复(2),直到最后只剩下两个概率为止
(4)在上述工作完毕之后，从最后两个概率开始逐步向前进行编码。对于概率大的消息赋予0，小的赋予1。 特点：
(1)编码是唯一可译码。短的码不会成为更长码的启始部分;
(2)编码的平均码长接近于熵;编码效率略高于费诺仙侬Fano-Shannon编码。
5、算术编码的特点：
(1)码字本身定义一个介于0和1之间的实数区间，该区间中的任何一个实数就代表要编码的消息序列。 (2)信源符号与码字之间不存在一一对应的关系。一个码字不是赋给某个信源符号，而是赋给整个消息序列。 (3)当消息中的符号数目增加时，用于描述消息的间隔变得更小，而表示间隔所需要的信息单元(如编码位数)变得更多了。
第七章
图像分割
1、图像分析的步骤：
(1)把图像分割成不同的区域或把不同的对象分开 (2)找出分开的各区域的特征
(3)识别图像中要找的对象或对图像进行分类
(4)对不同区域进行描述或寻找出不同区域的相互联系，进而找出相似结构或将相关区域连成一个有意义的结构
2、图像分割的基本策略
(1)分割算法基于灰度值的两个基本特性：不连续性和相似性
(2)检测图像像素灰度级的不连续性，找到点、线(宽度为1)、边(不定宽度)。先找边，后确定区域。
(3)检测图像像素的灰度值的相似性，通过选择阈值，找到灰度值相似的区域，区域的外轮廓就是对象的边
★
3、图像分割的方法
(1)基于边缘的分割方法：先提取区域边界，再确定边界限定的区域。 (2)区域分割：确定每个像素的归属区域，从而形成一个区域图。 (3)区域生长：将属性接近的连通像素聚集成区域
(4)分裂-合并分割：综合利用前两种方法，既存在图像的划分，又有图像的合并。
4、边缘检测算子：
基本思想：计算局部微分算子
一阶微分：用梯度算子来计算
特点：(1)对于阶跃状变化，会出现极大值(两侧都是正值，中间的最大)
(2)对于屋顶状变化，会过零点(两侧符号相反)不变部分为零。 用途：用于检测图像中边的存在 二阶微分：通过拉普拉斯来计算
特点：(1)对于阶跃状变化，会过零点(两侧符号相反)
(2)对于屋顶状变化，会出现负极大值(两侧都是正值，中间的最大)不变部分为零。 用途：用于检测图像中边的存在
★
5、几种常用的边缘检测算子：
梯度算子：仅计算相邻像素的灰度差，对噪声比较敏感，无法抑止噪声的影响。 Roberts算子：与梯度算子类似，效果略好于梯度算子 Prewitt算子：在检测边缘的同时，能抑制噪声的影响 Sobel算子：(1)对4邻域采用带权方法计算差分
(2)能进一步抑止噪声，但检测的边缘较宽
Kirsch算子(方向算子)： 在计算边缘强度的同时可以得到边缘的方向，各方向间的夹角为45º
用法：取其中最大的值作为边缘强度，而将与之对应的方向作为边缘方向(共8个模板) ★Laplacian算子：
优点：(1)各向同性、线性和位移不变;
(2)对细线和孤立点检测效果较好。
缺点：(1)对噪音的敏感，对噪声有双倍加强作用;
(2)不能检测出边的方向; (3)常产生双像素的边缘。
注意：由于梯度算子和Laplace算子都对噪声敏感，因此一般在用它们检测边缘前要先对图像进行平滑。
Marr算子：马尔算子是以拉普拉斯算子为基础，首先用一个二维高斯函数对图像卷积以减低图像噪声的影响(平滑);再用二阶导数差分算子(拉普拉斯算子)计算 优点：是快速，能得到一个闭合的轮廓。 缺点：由于使用二阶导数，对噪声敏感。
曲面拟合法：求平均后再求差分，因而对噪声有抑制作用
5、单方向锐化处理：
定义：单方向的一阶锐化是指对某个特定方向上的边缘信息进行增强。因为图像为水平、垂直两个方向组成，所以，单方向锐化实际上是包括水平方向与垂直方向上的锐化。
特点：处理结果对于人工设计制造的具有矩形特征物体(例如：楼房、汉字等)的边缘的提取很有效。但是，对于不规则形状(如：人物)的边缘提取，则存在信息的缺损。 后处理：这种锐化算法需要进行后处理，以解决像素值为负的问题
方法1：整体加一个正整数，以保证所有的像素值均为正。
这样做的结果是：可以获得类似浮雕的效果。
方法2：将所有的像素值取绝对值。
这样做的结果是，可以获得对边缘的有方向提取。
方法3：为了检测边缘点，选取适当的阈值T，对梯度图像进行二值化
这样形成了一幅边缘二值图像g(x,y)
6、交叉方向锐化处理：
特点：这类锐化方法对边缘的方向没有选择，又称为无方向的锐化算法。 交叉Priwitt锐化算法：与Sobel相比，有一定的抗干扰性。图像效果比较干净 交叉Soble算法：锐化的边缘信息较强
7、Canny边缘检测算子：
定义：Canny边缘检测——最优的阶梯型边缘检测算法
原理：图像边缘检测必须满足两个条件：一能有效地抑制噪声;二必须尽量精确确定边缘的位置。根据对信噪比与定位乘积进行测度，得到最优化逼近算子。这就是Canny边缘检测算子。
★最优边缘检测算子应有的指标：
(1)低误判率
(2)高定位精度
(3)抑制虚假边缘
8、边缘跟踪：
出发点：由于噪音的原因，边界的特征很少能够被完整地描述，在亮度不一致的地方会中断。因此典型的边检测算法后面总要跟随着连接过程和其它边界检测过程，用来归整边像素，成为有意义的边
概念：将检测的边缘点连接成线就是边缘跟踪(线是图像的一种中层符号描述) 由边缘形成线特征的两个过程：
(1)可构成线特征的边缘提取 (2)将边缘连接成线
连接边缘的方法：
(1)光栅跟踪：一种采用电视光栅行扫描顺序，结合门限检测，对遇到的像素进行分析，从而确定是否为边缘的跟踪方法 (2)全向跟踪：跟踪方向可以是任意方向，并且有足够大的跟踪距离的跟踪方法
特点：全向跟踪改进了光栅扫描跟踪法，跟踪时把初始点的八邻点全部考虑进行跟踪
9、阈值分割法：
基本思想：确定一个合适的阈值T，将大于等于阈值的像素作为物体或背景，生成一个二值图像，在四邻域中有背景的像素，既是边界像素。 特点：(1)适用于物体与背景有较强对比的情况，重要的是背景或物体的灰度比较单一
(2)这种方法总可以得到封闭且连通区域的边界。 通过交互方式得到阈值： 实施方法：(1)通过光标获得样点值f(x0,y0)
(2)选取容忍度R (3)if (|f(x,y)–f(x0,y0)| R)
set 255 通过直方图得到阈值：
基本思想：边界上的点的灰度值出现次数较少
取值的方法：取直方图谷底，为最小值的灰度值为阈值T 缺点：会受到噪音的干扰，最小值不是预期的阈值，而偏离期望的值;
改进：取两个峰值之间某个固定位置，如中间位置上。由于峰值代表的是区域内外的典型值，一般情况下，比选谷底更可靠，可排除噪音的干扰
else
set 0
10、复杂图像区域分割的主要步骤：
(1)自动直方图平滑 (2)确定区域分类数 (3)自动搜索阈值
11、特征空间聚类的步骤：
(1)任意选K个初始聚类中心值
(2)使用最小距离判别，将新读入的像素分到k类中的某一类 (3)重新计算中心值，中心值等于这类中元素的平均值 (4)当新旧差异不大时停止
12、质心区域增长法
(1)选择一个为划分类型的像素作为起点 (2)起点周围未被划分的点与起点所在区域的灰度平均值差异小于阈值合并为一区域，并标记
(3)从新合并来的像素开始，反复进行第(2)步
(4)反复进行(2)(3)，直到不能合并
(5)对图像中所有未被划分的像素反复(1)—(4)步
第八章 二值图像处理与形状分析
★
1、如何判断像素是否可删除：
二值图像上改变一个像素的值后，整个图像的连接性不改变，则这个像素可删除
★
2、腐蚀算法的思想和步骤：
思想：设计一个结构元素，结构元素的原点定位在待处理的目标像素上，通过判断是否覆盖，来确定是否该点被腐蚀掉。 步骤：(1)扫描原图，找到第一个像素值为1的目标点;
(2)将预先设定好形状以及原点位置的结构元素的原点移到该点;
(3)判断该结构元素所覆盖的像素值是否全部为1：
如果是，则腐蚀后图像中的相同位置上的像素值为1;
如果不是，则腐蚀后图像中的相同位置上的像素值为0;
(4)重复(2)和(3)，直到所有原图中像素处理完成。
作用：腐蚀处理可以将粘连在一起的不同目标物分离，并可以将小的颗粒噪声去除。
★
3、膨胀算法的思想和步骤：
思想：设计一个结构元素，结构元素的原点定位在背景像素上，判断是否覆盖有目标点，来确定是否该点被膨胀为目标点。 步骤：(1)扫描原图，找到第一个像素值为0的背景点;
(2)将预先设定好形状以及原点位置的结构元素的原点移到该点;
(3)判断该结构元素所覆盖的像素值是否存在为1的目标点：
如果是，则膨胀后图像中的相同位置上的像素值为1; 如果不是，则膨胀后图像中的相同位置上的像素值为0; (4)重复(2)和(3)，直到所有原图中像素处理完成。
作用：膨胀处理可以将断裂开的目标物进行合并，便于对其整体的提取。
4、图形线性化：
思想：图像压缩或是图像分析的过程中需要用图形部分像素来代表整个图形，因此提出图形线化的思想 方法：图像线化通常使用骨架法和图形细化两种方法 骨架法：(1)骨架是从距离变换图得来，是距离变换图中灰度值最大的像元集合，
(2)即使是无空洞的连通图像它的骨架不一定连通。
(3)骨架可看作是图像压缩表示之一，对骨架图经过加粗运算(加粗量=骨架像元灰度值-1)可近似恢复成原图像。
细化：(1)细化是从二值图像中提取线宽为1像素的中心线的操作。
(2)细化与骨架化不同，只要原图像连通(不管有无空洞)，细化的结果总是连通的。
5、边界跟踪法：
理论基础：先根据某些严格的“探测准则”找出目标物体轮廓上的像素，再根据这些像素的某些特征用一定的“跟踪准则”找出目标物体上的其他像素。
跟踪准则：边缘跟踪从图像左上角开始逐像点扫描，当遇到边缘点时则开始顺序跟踪，直至跟踪的后续点回到起始点(对于闭合线)或其后续点再没有新的后续点(对于非闭合线)为止
实现步骤 (1)获得原图像的首地址，及图像的高和宽。
(2)开辟一块内存缓冲区，初始化为255。
(3)将图像进行二值化处理。
(4)跟踪边界点，找到1个边界点，就将内存缓冲区中该点相应位置置0。 (5)按照跟踪准则，重复执行(4)，直到回到初始点。
(6)将内存缓冲区的内容复制到原图像中
《数字图象处理》学士论文读书笔记
运动对象检测是数字图像处理技术的一个重要部分，它是计算机视觉、目标识别与跟踪、运动图像编码、基于内容的检索、安全监控等视频分析和处理应用的关键步骤。解决跟踪算法的计算量与实时性这对矛盾，是提高系统跟踪精度和跟踪稳定性的关键，此即为本文的关键所在。
对于变化很慢的背景图像而言，可把动目标看作目标对背景的扰乱，可以看作Kalman滤波器在零均值白噪声时的退化公式：
WT[IWP(k)WT] K(k1)P(k1)
若认为图像每一个时空点在空间独立，则以上变量均为标量。即： B(k)P(k1)P(k),P(1)1B(k1)
这就是说估值的方差随着测量次数的增加而逐渐减小，结果是收敛的，对于图像，只要系统采样频率足够快，则可以认为背景静止，所以当图像序列通过这个低通滤波器时，图像序列中遂时间缓变的部分就可以分离出来。接着利用图像和背景进行差分运算，即可从图像中提取出变化的目标
式中的D(k+1)是去除背景后的当前帧目标图像。而后，考虑到空间邻接像素之ˆ(k1)D(k1)(k1)ˆ(k1)ˆ(k)K(k1)ˆ(k)(k1)WP(k_1)1[IK(k1)W]P(k)
间的相关性，需要进一步对差分图像数据进行4x4的空间滑动平均滤波以消除输入图像中的噪声影响，然后将以上得到的目标图的D(k+1) )中每个像素的灰度数据向行和列方向分别投影并且求和，据此计算目标的质心，得到相对饱满的目标图像。
该文探讨了渐消记忆递归最小二乘法在图像背景重建中的应用，使用简捷有效的算法结构在复杂背景的条件下分离出了背景和动目标;对图像在空间域做4~4的滑动平均滤波有效地抑制了于扰噪声;在求目标的质心时采用等效灰度投影算法，简化了求质心运算，整体上说算法简洁，操作方便，基本上解决了引文提出的矛盾。文章研究的运动对象检测可应用在计算机视觉、目标识别与跟踪、运动图像编码、基于内容的检索、安全监控等视频分析和处理应用的关键步骤上，如若这种算法得到进一步优化和更新，一定会运用到更多更广的地方。
通信二班 陈阳(10950229)
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参考文献
1. 刘永信等《复杂背景图像中检测动目标的一种方法》 摘自《计算机工程与应用》2002.03
2. 曹炬等《从移动背景红外序列图像中检测运动目标》 摘自《电子信息学报》2005.01
3. 何卫华等《复杂背景下基于图像融合的运动目标轮廓提取算法》 摘自《计算机应用》2006.01
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