数字图像处理技术在三维重建中的应用

文/支明刚

随着现代化社会主义经济体系的不断发展，我国科学技术水平持续上升，先进的计算机三维重组技术已经广泛的渗透到了各行各业，在电子商务、医学工程建设、航天事业发展等方面均具有重要的使用价值。现阶段的计算机三维重组主要是借助先进的计算机数字图像处理技术，将收集到的数据信息进行有效的处理，将获得的精确数据信息进行基本模型的构建，实际构建出来的三维模型更具真实感与立体感，同时，在有效实现现实场景虚拟的基础上还可以完成对具体数据信息的归纳存档，可在多领域发挥积极的辅助性作用。

1 数字图像处理技术

1.1 图像的获取

先进的数字图像处理技术在工业、农业、医药、军事、生物工程等多种领域均有涉及，在实际的应用过程中首先需要进行的就是数字图像的获取，由于该项技术所涉及的使用范围较广，因此，技术人员在进行数字信息处理前，应依据实际的工作内容进行数字图像获取方式的合理性选择。如：在军事方面需要借助专门的红外摄像机器进行远红外数字图像的获取，在一般性的图像信号获取上可以借助电视摄像机传感器，对于不透明的物体可以借助声波成像技术手段进行内容机构以及信息的获取。当想要细致观察人体的器官功能状况时，可以借助δ射线成像技术与核磁共振成像技术，实现相关数据信息的有效掌握。

1.2 图像的增强与复原

借助数字图像技术获取到的图像信息一般存在一定的干扰因素，不利于图像的观测感的提升，因此，需对数字图像进行引入处理，适当增强图像的轮廓边缘，对色彩进行适当的调整，致力于满足现阶段人们对于图像观测的个性化发展需求。对图像进行复原操作，可有效降低图像信息在实际传输过程中出现损伤的几率，提升图像还原度，为后续的数字图像操作奠定基础。

1.3 图像的压缩

对数字图像进行压缩处理是图像信息获取完成后进行的重要工作环节。有效的图像压缩可以实现对相关数据信息的安全存储，如不进行及时的图像压缩将无法实现数据信息传输质量的达标，进而影响后续的技术操作。为实现相关工作内容的有效完成，技术人员需合理选择编码模式，积极构建完善的图像信息传输体系。

1.4 图像分析与识别

以像素为基本单元对数字图像的实际外形、大小、具体位置进行初步的明确，为图像的分割打下基础，随之进行整体分析理解流程的执行，在对数字图像进行识别的过程中应充分考虑到图像信息的复杂性，合理借助先进的计算机应用技术，实现图像空间视觉感受的转化，达到实际应用的目的。

2 计算机三维重组的方法

2.1 合理借助精密设备仪器

借助精密的仪器设备进行计算机的三维重组是现阶段主要使用的方法之一，其涉及的仪器设备包括：激光扫描仪器、深度扫描仪等，通过此类精密仪器设备的使用，可以实现对物体实际表面坐标位置的有效确定，从而提升对三维物体空间信息的收集与处理，实现三维重组的有效建立。

2.2 借助摄像机器获取数字图像

摄像机在获取二维数字图像的方面具有实际操作过程简单、应用范围广等特点，借助专业的摄像机完成对数字图像的获得后，构建出合理的二维数字图像模型，依据实际的数字模型可以计算出物体的基本构造。

3 数字图像处理技术在三维重建中的主要问题

3.1 计算精度有待提升

数字图像技术手段虽然在三维重建中应用广泛且使用价值较高，但从现阶段的发展形势来看，依然存在计算精度不高的现象，由于工作人员对于数字图像处理技术的了解不足，导致无法实现该项技术在三维重建工作的有效运用。为此计算精准度不高这一关键问题尤为明显，为确保问题的解决，专业的工作人员需树立正确的责任意识，明确数字图像处理技术在实际发展中所具有的重要作用，借助有效技术手段进行数字图像的标准化分割，确保数学图像呈现效果符合人体识别的舒适程度。

3.2 联合发展

计算机三维重组中涉及多领域的专业知识与技术手段，因而在进行实际的数字图像处理过程中，应注重交叉学科之间的协调发展，借助多领域的知识与技术手段，致力于提升数字成像技术的深入研究与广泛使用。

3.3 精度与速度之间的矛盾

数字图像技术在实际的使用过程中受到执行人员综合素质的限制，如果工作人员对于此类技术手段的专业知识储备不足或者实践经验缺乏，将会影响最终的三维重组效果，因此，在实际的工作过程中需注意计算精准度与实际的数字信息处理速度之间的联系，注重解决两者之间的实质性发展问题，确保数字图像基本操作步骤与质量标准化的完成。

4 二维数字图像的三维重组

4.1 二维数字图像的取得

二维数字图像的获取是进行图像三维重组的重要组成部分，通常需要进行实物外部与内部图像的双重获取。针对物体外观的图像获取，技术人员需要借助多台专业的摄像机器设备或者照相机进行物体外观多角度的拍摄，将获取的外部资料信息进行进一步的加工整理，为后续的数字图像处理打下基础。对二维数字图像进行内部信息获取时，需要借助断层扫描技术、生物标本连续性的切片成像、激光扫描聚焦显微镜成像技术等，将二维数字图像信息进行有效的获取，为下一阶段的三维成像处理提供基础保障。

4.2 二维数字图像的预处理

二维数字图像的预处理是在完成二维数字图像获取后进行的重要步骤，借助新型的三维数字成像处理软件对二维数字图像信息进行有效的处理，由于实际存在的三维成像数字处理软件种类繁多，因此在进行实际的数据信息图像处理的过程中，需依据实际物体的特性进行三维成像数字处理软件的合理性选择，对二维数字图像进行预处理后，再依次完成图像增强、图像定位、图像位置校正、数字图像有效分割等步骤，最终实现三维数字图像信息的基本构建。其中，二维数字图像增强中为实现物体目标区域的合理化凸显，可借助先进的数字成像技术，将图像的对比度进行适当调整，使其可以反映出清晰度较高的图像，还可以通过噪声消除、定位校正等手段进行数字成像信息的处理。在完成定位校正这一过程时，需借助多台摄像设备，从多种角度进行物体外部与内部的拍摄，对于未实现位置明确的物体，还需进行深度的二维数字图像校正，从而实现对图像的专项处理。二维数字图像分割中，针对现阶段人们对于图像信息的个性化发展需求，在实际的研究过程中需对数字区域进行针对性的处理，借助交互式图像分割、形变模型分割、灰度阈值图像分割等技术手段，实现对数字图像背景纹理、色彩、形状的有效提取，在进行实际的图像形变模型分割时，需考虑到实际的发展需求，进行分割技术手段的合理性选择，确保图像技术处理完整性的提升。

4.3 三维图像的重建

图像三维重组作为最终环节，在实际的数字图像重组过程中需要借助表面绘制与体绘制两种专项技术手段，表面绘制可以实现物体外观的清晰展现，但当想要对物体内部基本构造进行基本了解时，就需要借助体绘制技术，将物体实际内部构造进行透视处理，实现各项结构细节的充分展现。以汽车模型举例，表面绘制只能大致了解汽车外部的形状轮廓，无法实现对内部结构的细致化了解，体绘制借助传统的数字图形学算法与多边形拟合手段进行数字图像信息的整合，将汽车内部的结构进行透明化的处理，实现三维透视的效果。两种技术手段的合理化使用可以有效增强三维数字图像的真实感与立体感，在多领域发挥重要的实用性价值。

5 结语

现代化社会主义经济运行体制不断完善的背景下，数字图像技术已逐渐向成熟化的方向进行发展，随着计算机存储功能的提升，数字图像技术手段在三维重组的工作中被广泛使用，现阶段的发展应用中，数学图像技术仍存在一定的局限性，为此，专业的技术人员需加强意识创新，深入分析三维重组的制约因素，促进三维重组图像直观性的升级。