余曉江

摘 要：近年來圖像合成被大量使用在信息壓縮、動(dòng)畫演算、圖像修復(fù)和編輯等場景，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)一個(gè)重要的研究課題。在探討了二維圖像合成技術(shù)的基本理論的基礎(chǔ)上，本文闡述了利用PHP QrCode來進(jìn)行圖像合成的方法，并探析了PHP QrCode的網(wǎng)絡(luò)接入方法及良好的圖像合成成效。

關(guān)鍵詞：圖像合成;PHP;API;QrCode

紋理在基于圖像的真實(shí)感繪制中起到了非常重要的作用，這是因?yàn)樗梢杂脕砻枋龊芏啾砻嫣卣鳌Ｍㄟ^紋理合成可以獲取一些新紋理。因此，利用紋理合成技術(shù)合成新紋理，將其用于真實(shí)感繪制中，已經(jīng)成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的一個(gè)重要的研究課題。

1.理論基礎(chǔ)

1.1 PHP語言特點(diǎn)

PHP作為腳本語言，在語法上極其相似于C、Perl語言，我們通常用PHP來開發(fā)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)站系統(tǒng)。相比較而言，PHP在動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁開發(fā)中占據(jù)以下幾方面優(yōu)勢，因而我們將PHP選為開發(fā)語言。

（1）開放性強(qiáng)，在部分開源平臺(tái)上，開發(fā)者會(huì)在平臺(tái)上開放PHP代碼，以供學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)并運(yùn)用.

（2）PHP具有強(qiáng)大的可移植性，它的運(yùn)行條件可以滿足不同的平臺(tái)，這對開發(fā)人員來說，能夠自由安全的基礎(chǔ)上選擇運(yùn)行平臺(tái)。

（3）PHP語言非常便捷，使用容易，開發(fā)便利，且具有良好的交互性，可以把代碼鑲嵌入HTML來開發(fā)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站。

（4）PHP可以面向?qū)ο?，我們都知道PHP只是腳本語言，但是面向?qū)ο蟮乃枷胪瑯涌梢赃\(yùn)用于PHP。

除此之外，PHP平臺(tái)具有多樣化，且擁有多種不同風(fēng)格軟件供開發(fā)者使用。PHP還對鏈接數(shù)據(jù)庫提供了許多便捷路徑，這也是PHP在互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用的直接原因，同時(shí)PHP有API可以直接調(diào)用protocol、IMAP、POP3等通訊協(xié)議

1.2 圖像合成技術(shù)

為了更好理解二維圖像紋理合成技術(shù)，下面介紹與之相關(guān)的基本概念，并在此基礎(chǔ)上分類總結(jié)合成算法。

（1）MRF模型

圖像本身具有一定的局部紋理特點(diǎn)，這些特征片區(qū)之內(nèi)所有的像素只和空間鄰域內(nèi)的像素集合有關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象完全遵照馬爾可夫隨機(jī)場理論。故而圖像合成過程，尤其是二維圖像合成一般使用MRF模型，基于MRF的紋理合成思想：對于當(dāng)前待合成的像素或塊，統(tǒng)計(jì)其空間鄰域或特征區(qū)塊的交叉區(qū)塊與紋理樣圖中所有像素或塊的SSD，繼而基于相似度匹配方法來挑出相似度最高的鄰域的特征區(qū)塊，最后將這些區(qū)塊的像素復(fù)制到輸出圖像中進(jìn)行合成。

（2）像素的鄰域及其鄰域匹配

像素的鄰域可定義如下：紋理合成中，以該像素為中心的矩形區(qū)域與已合成像素的相交區(qū)域。像素的鄰域匹配實(shí)際上是選擇鄰域誤差較小的鄰域過程。具體地，基于點(diǎn)的紋理合成中，計(jì)算出輸出圖像中當(dāng)前像素與紋理樣圖中每一個(gè)像素的鄰域誤差后，選擇誤差較小的鄰域作為最佳匹配，這個(gè)過程稱為鄰域匹配。

領(lǐng)域誤差是指像素q1，q2空間鄰域中對應(yīng)位置處的SSD。L2距離定義如下

其中，N1為像素q1的鄰域，N2為像素q2的鄰域，從與從的形狀相同，p是N1與N2中對應(yīng)位置處的像素。

（3）基于塊的紋理合成

基于塊的紋理合成，以像素塊為基本單位，每次在輸出圖像中合成一個(gè)塊，直至輸出圖像被填滿為止。每次進(jìn)行塊合成時(shí)，根據(jù)MRF鄰域匹配的準(zhǔn)則，首先在輸出圖像中提取對應(yīng)塊的鄰域;然后在輸入紋理樣圖中，根據(jù)鄰域塊的邊界匹配準(zhǔn)則，查找最相似的圖像塊，并將該圖像塊拷貝到輸出圖像中。

2.PHP在圖像合成中的應(yīng)用

2.1 PHP QRCode

PHP QRCode是一個(gè)基于GNU通用公共許可協(xié)議的開源庫，用于生成二維碼、二維條形碼?；贚ib-Qrencode C依賴庫，提供了創(chuàng)建二維碼圖像（PNG， JPEG多虧了GD2）的API。完全在PHP中實(shí)現(xiàn)，沒有外部依賴函數(shù)（除特殊需求外）。該函數(shù)庫有以下特點(diǎn)：

可以將數(shù)字，字母加數(shù)字及8位的漢字編碼的字符轉(zhuǎn)化為二維碼;

完全在PHP中實(shí)現(xiàn)，除了GD2之外沒有外部依賴;

合成圖像可以導(dǎo)出為PNG， JPEG格式，也可以導(dǎo)出為位表;

配置簡單;

可以用于加速計(jì)算的數(shù)據(jù)緩存;

具備調(diào)試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、錯(cuò)誤日志記錄、時(shí)間基準(zhǔn)測試功能;

2.2 PHP API接入

作為用戶與PHP軟件之間的接口，用戶通過接入API，可以快速、有效和安全地操縱平臺(tái)中的各類軟件，以處理自身程序中的各種問題及需求。該接口是為程序員在編程時(shí)使用的，系統(tǒng)和應(yīng)用程序通過這個(gè)接口，可在執(zhí)行中訪問系統(tǒng)中的資源和取得OS的服務(wù)，它也是程序取得操作系統(tǒng)服務(wù)的唯一途徑。大多數(shù)軟件程序接口是由一組系統(tǒng)調(diào)用（system call）組成，每一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用都是一個(gè)能完成特定功能的子程序。

PHP QrCode作為PHP平臺(tái)的API之一，其接入規(guī)則與其他API基本無異，其流程如下圖所示。

phpqrcode.php提供了一個(gè)關(guān)鍵的png方法，其中參數(shù)$text表示生成二位的信息文本;參數(shù)$outfile表示是否輸出二維碼圖片文件，默認(rèn)否;參數(shù)$level表示容錯(cuò)率，也就是有被覆蓋的區(qū)域還能識(shí)別，分別是 L（QR_ECLEVEL_L，7%），M（QR_ECLEVEL_M，15%），Q（QR_ECLEVEL_Q，25%），H（QR_ECLEVEL_H，30%）; 參數(shù)$size表示生成圖片大小，默認(rèn)是3;參數(shù)$margin表示二維碼周圍邊框空白區(qū)域間距值;參數(shù)$saveandprint表示是否保存二維碼并顯示。

在調(diào)用API完成之后，只需要按照上述函數(shù)語法進(jìn)行對phpqrcode進(jìn)行配置即可獲得想要的合成圖像效果。

3.PHP QrCode使用成效

在探討了二維圖像合成技術(shù)的基本理論的基礎(chǔ)上，本文闡述了利用PHP QrCode來進(jìn)行圖像合成的方法，其合成圖像如上圖所示。上圖即將文字信息成功的轉(zhuǎn)碼并合成一副二維圖像，通過掃描該圖像可以看到文本的摘要信息。

參考文獻(xiàn)

[1]顧佳玲，彭宏京. 基于隨機(jī)查找的并行大規(guī)模紋理合成[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2015， 21（8）：2441-2445.