图形学 图像处理学有什么区别

一、图形学 图像处理学有什么区别

图形学也称计算机图形学,它是研究图形的输入、模型(图形对象)的构造和表示、图形数据库管理、图形数据通信、图形的操作、图形数据的分析,以及如何以图形信息为媒介实现人机交互作用的方法、技术和应用的一门学科。它包括图形系统硬件(图形输入-输出设备、图形工作站)图形软件、算法和应用等几个方面。 图形学的研究内容非常广泛,如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。 图像处理 image processing 用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。又称影像处理。 基本内容 图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组,该数组的元素称为像素,其值为一整数,称为灰度值。图像处理技术的主要内容包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分。 图像压缩 由数字化得到的一幅图像的数据量十分巨大,一幅典型的数字图像通常由500×500或1000×1000个像素组成。如果是动态图像,是其数据量更大。因此图像压缩对于图像的存储和传输都十分必要。 有两类压缩算法,即不失真的方法和近似的方法。最常用的不失真压缩取空间或时间上相邻像素值的差,再进行编码。游程码就是这类压缩码的例子。近似压缩算法大都采用图像交换的途径,例如对图像进行快速傅里叶变换或离散的余弦变换。著名的、已作为图像压缩国际标准的JPEG和MPEG均属于近似压缩算法。前者用于静态图像,后者用于动态图像。它们已由芯片实现。 图像增强和复原 图像增强的目标是改进图片的质量,例如增加对比度,去掉模糊和噪声,修正几何畸变等;图像复原是在假定已知模糊或噪声的模型时,试图估计原图像的一种技术。 图像增强按所用方法可分成频率域法和空间域法。前者把图像看成一种二维信号,对其进行基于二维傅里叶变换的信号增强。采用低通滤波(即只让低频信号通过)法,可去掉图中的噪声;采用高通滤波法,则可增强边缘等高频信号,使模糊的图片变得清晰。具有代表性的空间域算法有局部求平均值法和中值滤波(取局部邻域中的中间像素值)法等,它们可用于去除或减弱噪声。 早期的数字图像复原亦来自频率域的概念。现代采取的是一种代数的方法,即通过解一个大的方程组来复原理想的图片。 图像匹配、描述和识别 对图像进行比较和配准,通过分制提取图像的特征及相互关系,得到图像符号化的描述,再把它同模型比较,以确定其分类。图像匹配试图建立两张图片之间的几何对应关系,度量其类似或不同的程度。匹配用于图片之间或图片与地图之间的配准,例如检测不同时间所拍图片之间景物的变化,找出运动物体的轨迹。 从图像中抽取某些有用的度量、数据或信息称为图像分析。图像分析的基本步骤是把图像分割成一些互不重叠的区域,每一区域是像素的一个连续集,度量它们的性质和关系,最后把得到的图像关系结构和描述景物分类的模型进行比较,以确定其类型。识别或分类的基础是图像的相似度。一种简单的相似度可用区域特征空间中的距离来定义。另一种基于像素值的相似度量是图像函数的相关性。最后一种定义在关系结构上的相似度称为结构相似度。 以提高图像质量为目的的图像增强和复原对于一些难以得到的图片或者在拍摄条件十分恶劣情况下得到的图片都有广泛的应用。例如从太空中拍摄到的地球或其他星球的照片,用电子显微镜或X光拍摄的生物医疗图片等。 以图片分析和理解为目的的分割、描述和识别将用于各种自动化的系统,如字符和图形识别、用机器人进行产品的装配和检验、自动军事目标识别和跟踪、指纹识别、X光照片和血样的自动处理等。在这类应用中,往往需综合应用模式识别和计算机视觉等技术,图像处理更多的是作为前置处理而出现的。 多媒体应用的掀起,对图像压缩技术的应用起了很大的推动作用。图像,包括录像带一类动态图像将转为数字图像,并和文字、声音、图形一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。它的应用将扩展到教育、培训和娱乐等新的领域。

二、未来侠机器人教育培训好不好?

说起教育机器人,在国内算是个新兴的产品,知道的人可以说是并不多,然而在西方的一些发达国家,机器人教育早已经是一件很普遍的事情了,这种教育方式,可以充分弥补传统教育方式的不足,让孩子的综合能力得到很大的提升,这也能够看出教育机器人存在的意义是非常重大的。

三、太空清洁工 我的感想怎样写

太 空 清 洁 工

每当天气晴朗,万里无云,我抬头看着那一望无际,湛蓝湛蓝的天空的时候,就会想,天空是多么纯洁呀,那里大概就是人们所说的神仙居住的“天堂”,一定是干干净净,一点垃圾也不会有的吧?心中向往着,有一天也能象宇宙飞行员杨利伟叔叔那样,驾着宇宙飞船到太空中去遨游一番,该有多好啊。

可是,我的美梦破灭了。最近听说,太空中还存在着“太空垃圾”,这真把我吓了一大跳。“太空中真有垃圾吗?”带着这个疑问,我请教了汪老师。经过汪老师的分析,并介绍我阅读了有关太空知识的书籍,终于使我解开疑团,弄清了“太空垃圾”究竟是怎么回事。

你们知道,太空中怎么会有垃圾,它们又是从哪里来的呢?原来这些东西还都是人类自己送上太空的呢。它们有的是过去发射,目前仍飞行在地球轨道上的,已失去作用的人造卫星残骸;有的是发射卫星用的运载火箭爆炸后的残片;有的是从运载火箭和宇宙飞船上脱落的小螺栓和破损的外壳或漆片;也有的可能是某些天体在空中碰撞时留下的小石块。所有这些东西,就构成了所谓的“太空垃圾”。

你可别小看这些在太空中的垃圾。如果是在地球上,它们只不过是垃圾而已, 除了因到处乱堆,而影响美观,污染环境,妨碍交通和人们行动外,只要清除干净,就没有太大的危害。有的甚至还可重新利用,变废为宝。但是, 在太空中它就大不相同了。它们既失去了地球引力,又没有了空气的阻力,就开始按着惯性不断绕着地球飞行。它的速度可达到1秒钟飞行11.3公里,比一列特快火车还快200多倍。你知道,那么快的速度,对这些垃圾意味着什么吗?那就是巨大的破坏力。飞行器外壳掉落的一片只有2毫米的白色油漆,它可以击中宇宙飞船的窗子,在玻璃上划出一道裂缝。一颗在太空中漂浮的螺栓,可以穿透飞船的舷窗,撞死里面的宇航员。可见,这些垃圾在太空中,力量是多么的强大。它们甚至还可以把一个卫星撞成碎片,或者击坏航天飞船的重要部件,引起空中爆炸,造成机毁人亡。

太空垃圾的危害那么多,难道就没有办法把它们象清除地面上垃圾那样清除掉吗?德国科学家沙尔曾提出用激光的办法来清理“太空垃圾”,但这个设想只是在理论上成立,在现实中,是无法承担它所需要消耗的大量能量的。

现在,清除“太空垃圾”,已经成为世界性的难题,全世界的科学家都在研究这个问题。当我通过学习,掌握了这些关于太空垃圾的知识以后,头脑中就一直在想,怎样清除太空垃圾的问题。后来,我根据看到的地球上城市清洁工清理垃圾的情况,产生了联想。于是大胆地作了个设想:最好能设计出一批能在太空中自由行走的机器人,它是一个航天器,又是一个灵活自如的机器人。我给它起个名字叫“太空清洁工”。让它们在太空中也象地球上城市清洁工那样,分区域、划“空”段,确定责任区,每“人”负责一段,清除“太空垃圾”。

这个世界难题不就能解决了吗?

这个清道机器人应该是这样设计的,它的前半部分是一个带有两只机械手的飞行器,里面装着各种掌握飞行器飞行方向和操纵机械手动作的高科技精密仪器;后半部分则是一个返回仓,用来装载和处理收回的太空垃圾。当机器人乘火箭飞上天空,到达各自责任区时,飞行器就立即启动,开始在责任区内巡回飞行。一旦观测到前方有“垃圾”碎片,马上加快速度,赶上并接近“垃圾”;机械手也就开始工作,用“手”上附带的工具将“垃圾”切成小块,并把它们分门别类的全都装进后半部分的返回仓里。其中可直接利用部分,可在返回仓内就地处理,使它变成机器人飞行所需的燃料,继续在太空中清除“垃圾”。如果,机器人遇到载人飞船时,就飞在飞船的旁边,既可为飞船护航,以免飞船遭到“太空垃圾”的突然袭击;还可顺道帮助飞船处理掉它们的生活垃圾,保证飞船轻装飞行。当返回仓被装满无法就地处理的“太空垃圾”后,机器人的飞行器就会调转航向,带着它飞回地面,换上空的返回仓,再次飞向太空,执行新的清扫任务。

从现在起,我要好好地学习科学知识,争取将来能有机会参与设计制造我设想的那个“太空清洁工”,为人类服务。让更多的航天飞船能在太空中自由飞行,为人类开辟出通向宇宙的安全通道。

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