基于图形语言的图像处理算法开发环境模型

作为典型的数据流处理过程，图像处理和分析算法能将数据通过图形的方式表现出来，在此过程中，执行单元或操作单元以节点表示，数据值从节点计算到另外节点以连线表示。本文结合实际研发经验，提出相对应的图像分析算法和图像处理模型，构件基于图形语言的图像处理算法开发环境模型。

【关键词】图形语言 图像处理算法 开发环境模型

随着数字图像技术的不断发展，出现了一系列图像处理算法及辅助语言工具，但这些工具往往针对某个特定程序，缺少一定的通用性以及相对较好的集成环境。分析算法和图像处理是典型的数据处理过程，能方便以图像辅助软件进行图像处理工作。如平面图设计方面Photoshop具有强大的图像遥感功能和图像处理功能。但此软件只面对专业应用领域和艺术设计领域，软件本身所包含的图像处理功能不存在结构上的算法拓展，因此，该类型软件不适合算法开发研究，在图像处理算法过程中，研究人员将大量精力放在交互界面编码和图像算法上，造成研究效率低下等问题。

1 图像处理算法模式

本次研究中，算法模型是建立在段元算法转换和抽象代数理论组合关系建立的。通过分析图像处理过程中，单元可动态复用结构，对对个子算法、多个子算法单元进行逐一分解，并按照特定顺序进行构建。算法分解实例如图1。

在算法分解过程中，对算法模型进行逐步定义。首先，算法模型是树状结构图，由不同层次的子算法构成，分别以分解任务序号、任务子目标和算法模型序号表示；算法结构由一个二元组成，分别是子算法模型和算法关系；算法单元有三元组成，分别描述集合算法检索分类、单元算法集合标志。其中，一个五元组实现算法单元描述，分别以算法功能、类别、及输入、输出集合进行描述；由一个四元组实现算法单元标志，即，属性集合、算法集合与接口属性集合。由一个二元组实现非功能集合、对外请求（提供）功能等算法单元内的非功能集合。

2 图像处理算法集成环境

2.1 系统构成

典型数据流的满足条件是预定义函数数据库以及数据结构设计范畴内的计算问题。本次研究中图像处理算法由三个逻辑单元组成：相关交界面组建工具、数据元素、算法库。以上三个逻辑单元可以在实现单元分解的基础上构建有效的开发环境，辅助研发工作顺利开展。通过对研发流程分析，在已经成型的开发环境模型为核心，提出以图形语言的图像处理算法为核心的开发环境，在研发过程中，集成环境具备以下功能：

首先，数据结构。图像处理算法环境开发，除了有针对性的定义数据格式外，多数流程是基于二维、三维矩阵操作的。同时，图像处理算法是为了实现快速研发集成环境而提供的函数库，函数集合是搭建元素，减少研究人员工作负担。

其次，交互界面是在函数库开发环境基础上，提供相应的函数操作代码，能让研发人员置换了解图形化语言的优势及表达算法流程，因此，此开发环境能使得研发过程更加简单快捷。

最后，数据查看工具和转换工具。数据查看功能能有效提升研发人员研发时间，在研究过程中，只要观察数据方式、图像方式以及空间数据和矩阵方差数据，就能实现对图像数据的观察查看。同时，支持多样性储存，面对图像储存格式变化。通过一定的转换工具，实现数据转换及图像格式转换，这样，多样化的数据格式在研发过程中才能更加透明化。其中，由于局限性而无法获得图像，可以选择研发过程中用过仿真，获取图像处理算法数据，并添加必要的第三方软件接口。在图像处理阶段，应选择一定的便捷条件，对传统喊函数库进行优化升级，通过相关文档注释获取信息，从而在优良的储存记录过程中方便研究人员调用。

2.2 平台框架

作为全面的开发环境，图像处理和分析算法集成平台是多元化子系统协作处理环境平台，包含了图像处理过程中数据分析获取能力。如图2所示。

其中，数据方针作为数据获取和生产阶段。通过数据转换为算法提供支撑能力。同时，算法评估生成属于数据处理阶段，算法研究人员在此过程中，完成定义和逻辑验证工作即可。同时，结合图像语言环境对目标算法进行流程定义，通过处理相关数据信息，证实本次研究中逻辑上的正确性。数据分析阶段以算法评估子系统为主，研究人员借助此系统设定相对的评估方式，可以有针对性的减少需求偏差，快速完成算法改进工作。而数据库作为开发环境中主要核心支撑源，是指在研究人员得到并确认目标算法后，系统环境做出相应的判断和评估，是作为预定义算法部分为新算法开发应用的。

3 结束语

综上所述，通过对图像处理算法的相关程序研究分析，探寻图像处理算法的开发环境，并在图像处理算法模型基础上研制图形化语言开放形式，结合二次开发环境及二次开发算法，本次研究中探讨的集成算法能最大程度上形成界面资源和重用算法库，利于目标算法的研究和开发工作。

参考文献

[1]杨卫东，张天序，宋成军.低分辨率SAR图像舰船目标检测[J].华中科技大学学报（自然科学版），2011，08（02）：164-169.

作者单位

江西省计算技术研究所 江西省南昌市 330002