CN107292841A - 模式化图像处理技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于计算机数字图像处理的模式化图像处理技术，该技术主要用于刑事技术、医学、遥感、科研教学等领域的图像增强与处理。模式化图像处理技术主要解决其他图像处理软件繁杂的操作模式及专业深化应用困难的问题：如软件菜单式功能项、重复设置参数、处理过程不直观、不便保存处理方法、不便保存中间结果、不便形成具有针对性和普遍性的特定专业图像的处理方法、不便重现处理过程。该技术将多种图像处理算法封装成具有统一界面及接口、可视化、可组合的图像处理算法单元模块，并将其连接成一套流程图表式的图像处理程序。该程序可保存为具有针对性和普遍性的图像处理模式，该模式在计算机中可一键执行生成结果，并保留中间结果。

Description

模式化图像处理技术

技术领域

模式化图像处理技术主要应用于刑事技术领域中物证图像的增强处理，包括指纹图像增强处理、足迹图像增强处理、工具痕迹图像增强处理、枪弹痕迹增强处理、视频监控图像增强处理等；模式化图像处理技术还可以应用在医学图像处理领域、航空遥感图像处理领域、科研教学图像处理领域。

背景技术

数字图像的增强处理过程一般需要使用多个图像处理算法逐步执行来达到最终需要的处理目的。在刑侦图像处理领域，处理指纹、足迹等痕迹物证的图像时，刑侦技术人员常使用Photoshop等软件，需逐一调用其软件菜单中的功能项对图像进行依次处理，其操作过程复杂、重复设置参数、处理过程不直观、不便保存处理方法、不便保存中间结果、无法快捷重现处理过程、操作方法不具有针对性和普遍性、遇到同类型的图像处理需求需要重复逐次的繁杂操作、对操作人员的图像处理专业知识要求较高、不利于法庭质证。

发明内容

为解决背景技术中提到的现有图像处理软件中诸多不便的操作方式，我们用算法模块化、模式化归类、可视化一键调用的理念创作出一种模式化的图像处理技术并开发出相关计算机软件，专门解决以上问题。

一、技术原理

本技术对多种图像处理算法进行统一界面、统一接口规范的软件封装，形成图形化、可积木式调用的算法单元，然后根据图像处理的需要将这些模块以可视化的方式顺序连接起来，形成一个图像处理的算法流程图表，执行此图表即可实现特定的图像处理功能。把具有针对性和普遍性的图像处理流程命名为某种模式，将一些模式归类，实现图像处理的专家库。例如在刑事照相中用“茚三酮”药剂处理过的指纹呈现紫红色、用“502”药剂处理过的指纹呈现青白色，以及木地板上的灰黄色的灰尘足迹，这些现场痕迹图像都具有明显的种类特征且很常见，可总结出一些专用图像处理模式来对痕迹进行背景消除、增强提取，比如针对以上图像我们可以设计出类似这样的算法流程：“图像输入>消噪滤波>饱和度加强>特定色差分离>消噪滤波>特征边缘锐化>输出图像”，再根据输入图像的特点对此流程适当调整后保存为多种专业模式，如“茚三酮指纹处理模式”、“502指纹处理模式”、“灰尘足迹处理模式”等，以后再遇到同类型的图像处理需求可以直接调用图像处理专家库中的某个模式即可，在实际应用中发现模式化图像处理技术简单有效。模式化图像处理技术的推广可提高行业图像处理水平、降低图像处理专业水平的门槛、创作出大量的模式化程序，传承并累积了行业图像处理的技术经验、也便于交流图像处理技术，是一种崭新的专业图像处理手段；

1.1.该技术称为模式化图像处理技术，一个图像模式处理功能由图像输入算法单元模块、一个或多个图像处理算法单元模块、图像输出算法单元模块顺序连接组成，适用于某一类数字图像的处理功能。模式中所有算法单元模块都是图形化、可视化，可用鼠标操作连接拖动的，像搭积木一样组合形成一个图像处理模式；

1.2.在一个图像处理模式中，每个算法单元模块都具有一个或多个输入和输出端子，在模式执行时，前级算法单元模块的输出作为后级算法单元模块的输入，在算法单元模块内部对图像进行特定处理，最后输出一个或多个结果，计算机将自动执行这个模式，对输入图像进行多种算法的一键处理，达到程序化、模式化的图像处理目的；

1.3. 模式化图像处理技术的操作界面有两种基本样式，第一种是各算法单元模块之间采用端点和线条连接，表示数据流向和模块执行顺序，第二种是各算法单元模块之间没有端点和连线，仅仅是各模块按先后次序排列，计算机按模块的排列顺序逐步执行；

1.4.专业图像处理人员可以根据需要设计出一些模式，这些模式集合了专业技术人员的经验与心得，也是图像处理的最新研究成果，非图像专业技术人员可以直接调用这些模式，不一定要理解模式中每个算法的意义和作用。模式化图像处理技术降低了图像处理技术的门槛，为刑侦、医疗、科研、遥感、教学等多种图像处理领域提供了一种先进的图像处理方式。

二、技术特点

2.1.图像处理过程可视化

本技术采用图形化的算法单元界面，一个模式中所使用的算法单元模块界面为形象化的不同颜色的几何图形，可由鼠标像搭积木一样添加、删除、拖动，互相连接组合，在模式执行的过程中实时显示执行进度，整个图像处理过程可视化，可直观看到该模式所使用的所有算法单元及调用流程，并保留每一个算法单元模块的计算结果、可固定处理方法及过程，便于重现，特别适合刑侦图像处理、适宜配合法庭质证；

2.2.固定图像处理方法和处理过程

一个图像处理模式不仅包含了多个算法及调用流程，也包含了流程中的每一个算法生成的中间结果，固定了图像的整个处理过程，便于重现处理结果，这有利于法庭质证，是一种科学的刑侦图像处理技术；

2.3简化图像处理过程

非专业人员只需要根据模式的分类、一键调用对应的模式即可完成相应的图像处理，还可以通过修改模式中某个模块的参数进行调整；

2.4.可扩展

用户在使用过程可以修改模式或创建新的模式，可将新模式保存到系统软件中扩充模式库，使图像处理系统的功能可以持续的扩展。

三、附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明

图1是本技术的软件原理和界面模式一

图2、图3是本技术的软件原理和界面模式二

图1中 ① 是算法单元模块，②是算法单元模块的连接端子，③是连接线，④是算法单元模块，⑤是算法单元模块；

图2中 ①是算法单元模块，②是算法单元模块，③是算法单元模块；

图3中 ①是算法单元模块，②是算法单元模块，③是算法单元模块。

图1展示了本技术的软件原理和界面显示模式之一：算法单元模块通过连接线互相连接形成一个图像处理模式，图中①是算法单元模块中的“输入图像模块”，经过②连接端子、③连接线与下一个或多个“算法单元模块”连接，经过多个类似于④的“算法单元模块”之后，数据到达了⑤算法单元模块中的“输出图像模块”。软件在执行一个图像处理模式时由“输入图像模块”开始，以③连接线的指向顺序执行，一直运行到⑤算法单元模块中的“输出图像模块”而结束执行，完成了整个图像的处理流程。在创建和编辑图像处理模式时可用鼠标或键盘移动①，②，③，④，⑤这些界面元素，也可以添加或删除图像算法单元。

图2、图3展示了本技术的软件原理和界面显示模式之二：各算法单元模块之间没有端点和连线，仅仅是各模块按先后次序排列，形成一个图像处理模式。图中①是算法单元模块中的“输入图像模块”， 其后排列的是一类②所代表的算法单元模块，一直排列到③所代表的“输出图像模块”, 软件在执行一个图像处理模式时由①算法单元模块中的“输入图像模块”开始，按照模块的排列顺序，经过②一直运行到③算法单元模块中的“输出图像模块”而结束，完成了整个图像的处理流程。在创建和编辑图像处理模式时可用鼠标或键盘移动①，②，③这些界面元素，也可以添加或删除图像算法单元。

Claims (5)

1.采用计算机软件技术将多种图像处理算法封装成具有统一界面样式、统一接口类型、可视化、可互相之间组合连接的图像处理算法单元模块。

2.可使用鼠标或键盘采用搭积木式的操作方式将图像处理算法单元模块组合连接成一套计算机图像处理程序。

3.将图像处理算法单元模块组合连接之后，形成一种可视化的流程图式的计算机图像处理程序，该程序针对特定图像处理需求具有普遍性，是一种可重复调用的图像处理模式，该模式执行时保留了其中每一个图像处理算法单元模块的中间计算结果。

4.图像处理模式作为满足特定图像处理的一种功能，可以由软件开发者编制，也可以由软件用户自行编制添加和修改，并保存在计算机存储器中。

5.图像处理模式由多种算法组成，可在计算机中一键执行，自动运行生成图像处理结果。