面向二维碎片的拼接交互设计与实现
面向二维碎片的拼接交互设计与实现[20191214195601]
摘 要
碎片的自动拼合问题在诸多领域，例如，考古研究中对损坏的珍贵文物的修复，公检系统破案时遇到破碎证物的修复等等具有重要的研究意义。碎片的拼接，便是在众多分散的碎片中，借由计算机技术和特征匹配技术进行相似的片段连接，然后重新创建所要求的对象。其中，特征点的拼接匹配在拼合问题中是相当关键的。而由于具有多种类型的特征点，匹配问题又有基于色彩、纹理、材质、轮廓等碎片的拼合等诸多分类。
有关碎片的拼接匹配，现在拥有很多方法和手段。国外的学者如，Wolfson
提供了一种利用多边形近似方法得到的碎片轮廓线特征，寻找最长公共字符串的方法。Amigoni F 等人提出了另一种类似的串匹配方法来解决二维图像碎片重建问题，这种方法的容错性较之前的方法好。国内的学者通过对轮廓匹配问题的研究，同样提出了一些比较新颖，具有一定独创性的碎片重建方法。其中相对有代表性的是，朱延娟等人提出的基于Hausdorff 距离的多尺度轮廓匹配算法。
这些算法大多都是通过轮廓线来进行匹配的，但是它们基本上是采用轮廓曲线上点的曲率特征进行匹配的，这就会出现尖角(尖角是轮廓线上曲率无穷大的点)，其中一些尖角由于平滑受到破坏导致无法表示。但是尖角在碎片拼合过程中具有相当重要的作用，因为不规则碎片的轮廓线上存在很多尖角。据此，可以知道尖角这一特征点同样可以进行轮廓匹配。
本论文主要对基于轮廓线的尖角这一特征点进行研究和实现的。通过采集轮廓线上的特征点，即尖角或称作角序列，建立匹配算法，完成碎片的拼接匹配。通过计算机的辅助，应用基于二维碎片角序列的轮廓匹配算法，原始数据为碎片的角序列，在VS窗体结构中依次展现出经算法实现所得的与拼接参照模板对应的碎片轮廓，最终拼接为一张完整的矩形轮廓图。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:轮廓曲线、尖角、角序列、算法匹配。
目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 问题的提出及研究意义 1
1.1.1 问题提出 1
1.1.2 研究意义 1
1.2碎片拼接图示 2
1.3内容概述 2
1.4使用工具 2
第2章 开发环境与开发技术 3
2.1 Visual Studio 概述 3
2.2 C#界面设计的概述 4
2.3 开发平台——.NET Framework 5
2.4 窗体所涉及的控件和函数介绍 6
第3章 碎片轮廓提取 7
3.1 轮廓提取 7
3.2 轮廓提取方法介绍 7
3.2.1先验知识法 7
3.2.2数学形态法 8
3.2.3基于梯度的方法 9
3.2.4水平集方法 9
3.2.5活动轮廓模型法 10
3.2.6神经动力学方法 10
3.3轮廓提取方法总结 11
第4章 碎片轮廓特征点 12
4.1特征点提取 12
4.2曲线平滑 12
4.3角点的提取方法 13
4.4切点和拐点的提取方法 14
4.5角序列的提取方法 16
4.6小结 17
第5章 特征点的匹配算法 18
5.1算法简介 18
5.2效率和误差问题 18
5.3最优匹配 19
5.4程序展示 20
5.4.1窗体启动项及涉及控件 20
5.4.2主程序展示 23
第6章 成果展示 28
6.1拼接最终界面 28
6.2拼接过程展示 28
第7章 总结和展望 33
7.1本文研究总结 33
7.2不足之处 34
7.3未来展望 34
致谢 35
参考文献 36
第1章 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
随着人类社会的迅速发展,特别是科技方面的日新月异，轮廓匹配技术在现代信息处理行业,特别是图象信息处理领域应用的越来越广泛,并在计算机视觉、光学和雷达跟踪、飞行器巡航制导、航空摄影测量、资源分析、医学图象配准、导弹地形匹配及投射系统的目标制导等诸多领域得到了深入的研究和应用。所以,进行碎片轮廓拼接技术的研究具备相当重要的理论意义和现实意义。以下是形状匹配的定义：在计算机判别事物的过程中，常常需要将现有的图像轮廓和系统提供的全数杂乱的图像轮廓或者部分图像轮廓在空间上进行拼接匹配。那么这种以已有的板块形式为基准，在一群陌生的图像轮廓中寻找与已有模板相对应的子板块的过程，就称作形状匹配。我们将已知的碎片形状或轮廓称为模板,在其余碎片的轮廓形状中寻找可能与它对应匹配的碎片轮廓，并称之为待匹配碎片
1.1.1 问题提出
在形状匹配的过程中存在着诸多问题，例如获取轮廓线的方法不同，抽取的特征点不同，匹配算法的不同，误差分析的控制尺度不同，如此种种都会造成图像形状匹配的过程出现种种的差异。因此，在纷杂的碎片当中找出合适的或者最优的匹配结果是一个复杂的问题。它涉及到了例如图像预处理，图像采样，图像分割，图像二值化，轮廓提取，特征值提取，匹配算法等诸多领域，同时，由于需要计算机的辅助，有涉及到计算机视觉，多维信号处理和数值计算方法等许多问题。也就是说，二维碎片拼接问题是一个涉及面广，工作量大，比较有研究深度的一项工作，在国内外的学者提出的碎片拼接算法中，鲜有可以顾全方方面面问题的算法，本文正是基于此问题来进行二维碎片的研究和实现的。
1.1.2 研究意义
形状匹配技术在现代生产生活中应用广泛,1998年自动化图象协会关于机器视觉的报告中指出,大约有40%的机器视觉应用中需要用到形状匹配技术。从工业产业检测可以推广到导弹的地形和地图匹配、飞机导航、武器投射系统的制导、光学和雷达的图象模板跟踪、工业流水线的自动监控、工业仪表的自动监控、资源分析,气象预报、医疗诊断、交通管理、文字识别、图象数据库检索以及景物分析中的变化检测等等。所以有关于轮廓匹配的研究对于我们的生产生活具有重要的意义。
1.2碎片拼接图示
图1 拼接过程
1.3内容概述
论文共分六章，第一章介绍了所做课题的背景和研究意义，研究现状和论文概述。第二章介绍了有关于课题所使用的工具和背景的简要介绍。第三章研究了碎片拼接中关键技术之一：图像轮廓提取。第四章介绍了碎片拼接中的又一关键技术：特征点的提取。三、四、五章是论文的重点。第五章结合前面的研究结果，开发出基于角序列的碎片拼接实现过程。具体内容如下：通过对角序列的求解和相关的匹配算法，得出最优匹配方案，并在展板上展示出来。第六章对系统的实现过程进行了步步解析。第七章对本文所涉及的方方面面进行了总结，并对下一步工作进行了简述和展望。
1.4使用工具
本文的成果主要通过vs 2010的window窗体功能和C#的算法编程实现。
第2章 开发环境与开发技术
2.1 Visual Studio 概述
随着Visual Studio的发展，这个平台越来越重要。Visual Studio给了我们一个非常先进的开发工具和信息，数据库查询功能，调试功能和创新功能，能够帮助在各类平台上迅速创建当前最优的应用程序。Visual Studio包括多种功能，如可视化设计器（使用 . NET框架3.5），加快改进的Web开发工具的发展，并促进所有类型的数据语言增强功能的开发和加工。
Visual Studio 为我们提供了全部有关的东西和框架支撑，使其能够帮助我们建立令人印象深刻并能够支持 AJAX 的 Web 应用程序。我们还能够利用这些极其丰富的客户端资源和服务器端的框架轻松建立以客户为中心的 Web 应用开发程序，这类应用程序可以集成所有后端的数据并提供各类程序、在全部当前的浏览器内进行运行并能够使我们访问 ASP.NET 应用程序的服务。
此外为了帮助我们迅速创立先进的各类软件，Visual Studio 还提供了能够改进的语言和数据的功能，比如语言集成的查询 (LINQ)，各个开发人员能够利用这类功能更容易的建立解决方案以解析和处理这些信息。Visual Studio还使编程的人员能够从同一类的开发环境内建立面向很多个 .NET Framework 版本的应用开发程序。编程人员能够创建面向 .NET Framework 2.0、3.0 或 3.5 的应用程序，意味着他们能够在同一类环境中创建各种各样的项目。Visual Studio加速建立密切的新平台的应用为我们提供了一个新的工具，这些平台包括 Web、Windows Vista、Office 2007、SQL Server 和 Windows Server 2008。对于 Web，ASP.NET AJAX 及其他新兴技术能使编程人员能够快速创建更高效、更加个性化的新型一代 Web 体验。Visual Studio 提供了帮助研发团队改进协同工作的扩展的并改进的服务类项目，包含帮助将数据库专业开发人员和图形设计专业人员能够加入到开发的流程的工具。
. NET框架提供了一种积木的解决常见的编程任务（预制的软件），可以快速的结构与最终用户更好的体验密切相关的应用。在 .NET Framework 模型的业务流程之上有效创建的能够紧密联系的应用开发程序有利于在不同类环境中实现系统的集成。Visual Studio 和 .NET Framework 的联合使用缩减了对公用管道代码的需求，从而简短了开发所需时间并使编程人员能够集中全部精力解决业务中出现的问题。.NET Framework 3.5 是在 .NET Framework 3.0 的基础上构建的功能更全面的更高版本。获得加强的功能领域包含基本类库、Windows workflow foundation、Windows Communication Foundation、Windows Presentation Foundation。
2.2 C#界面设计的概述
C#是一种能够可视化的程序设计语言，Windows窗体和空间是进行开发C#应用程序的坚实基础，窗体和各类控件在C#程序设计中始终扮演着非常重要的角色。在C#中，每个Windows窗体和各类控件都是对象，都是对类的实例化。窗体是形式的视觉界面程序的基础上，为载体和其他物体的容器。控件是添加到每个窗体对象上的各类对象，每个控件都有本身的各种属性、各类使用方法、事件以完成某种特定的功能。VS.NET具有很多的开发工具可以使应用程序的研发更快捷和可靠，这些开发工具包括Windows窗体可视化的设计器、识别代码的编辑器、集成的编译和调试以及项目管理的工具。一个典型的Windows应用程序一般包括窗体（Forms）、相关控件（Controls）和相应的事件（Events）。
C#是一种面向对象的编程语言，主要用来开发可以在.NET平台上能够运行的应用程序。C#是从C和C++派生简化出来的一种简单的、现代的、面向对象的和类型比较安全的编程语言，其语言体系都是建立在.NET框架上并且能够和.NET的框架完美地结合，C#语言的语法非常简洁，不允许进行直接操作内存，去掉了C语言里的指针操作；彻底的面向对象程序语言设计，具有面向对象类型语言所具有的一切特征——封装性、继承性、多态性；与Web进行紧密的结合，支持绝大部分的Web国际标准；强大的安全保护机制，可以消除软件研发中的常见型错误（如语法的错误），.NET提供的垃圾程序回收器能够帮助研发者有效的管理内存的资源并减少内存资源的利用；兼容性，因为C#遵循.NET的公共语言的规范，从而保证其相关组件能够在开发过程中和其他语言开发的组件相互兼容；灵活的版本相关处理技术，C#语言的本身进行内置了版本的控制功能，使得研发工作人员可以更轻松的开发和进行维护；完善的错误、异常处理机制，C#提供了比较完善的错误识别和异常处理机制，使相关程序在交付应用的过程中使其能够更加健壮。
C#语言中的数据类型根据它的一种定义可以分为两类：一是值类型，另一种是引用类型。这两种类型的差异主要在于数据的存储方式不同，值类型是对数据直接存储；而引用类型是对存储数据的调用，程序通过此调用找到真正的数据资料。还有声明变量的方面，变量的声明是指指定相关变量的名称以及其类型。变量的声明在程序编写的过程中是极其重要的，未经声明的变量本身并不合法，相当于没有身份证的人，所以它无法在程序编写当中进行利用，在C#语言中，声明一个相关的变量是由两部分组成：类型和跟在其后面的一个或多个变量名，多个变量之间使用逗号分开，以分号表示结束。
GDI+ 是Windows 操作系统进行显示图形图像的基础模块，而Graphics 是构成GDI+实现其功能的核心。GDI+ 是组成Windows 操作系统的一个子系统，提供了相关图形图像操作的应用程序的编程接口（API）。使用GDI+能够使用相同的方式在屏幕中或打印机上清楚显示信息，而无需考虑一些特定的显示设备的细节方面。GDI+类提供程序研发人员用来绘制的方式方法，这些方法随后会调用特定设备的驱动程序。GDI+类将应用程序与图形硬件分隔开来，使程序员能够创建与设备无关的应用程序。GDI+提供了支持二维矢量图形、图像处理、版式控制和打印等几个功能。Graphics类是GDI+的核心，Graphics 对象表示GDI+绘图表面，提供将对象绘制到显示设备的方法。Graphics 与特定设备的上下文关联，是用于创建图形图像的对象。
图形类封装的方法绘制直线、曲线、图形、图像和文字，是GDI+进行画直线、图像、图形和文字的类，是所有的GDI +操作的基础类。
摘 要
碎片的自动拼合问题在诸多领域，例如，考古研究中对损坏的珍贵文物的修复，公检系统破案时遇到破碎证物的修复等等具有重要的研究意义。碎片的拼接，便是在众多分散的碎片中，借由计算机技术和特征匹配技术进行相似的片段连接，然后重新创建所要求的对象。其中，特征点的拼接匹配在拼合问题中是相当关键的。而由于具有多种类型的特征点，匹配问题又有基于色彩、纹理、材质、轮廓等碎片的拼合等诸多分类。
有关碎片的拼接匹配，现在拥有很多方法和手段。国外的学者如，Wolfson
提供了一种利用多边形近似方法得到的碎片轮廓线特征，寻找最长公共字符串的方法。Amigoni F 等人提出了另一种类似的串匹配方法来解决二维图像碎片重建问题，这种方法的容错性较之前的方法好。国内的学者通过对轮廓匹配问题的研究，同样提出了一些比较新颖，具有一定独创性的碎片重建方法。其中相对有代表性的是，朱延娟等人提出的基于Hausdorff 距离的多尺度轮廓匹配算法。
这些算法大多都是通过轮廓线来进行匹配的，但是它们基本上是采用轮廓曲线上点的曲率特征进行匹配的，这就会出现尖角(尖角是轮廓线上曲率无穷大的点)，其中一些尖角由于平滑受到破坏导致无法表示。但是尖角在碎片拼合过程中具有相当重要的作用，因为不规则碎片的轮廓线上存在很多尖角。据此，可以知道尖角这一特征点同样可以进行轮廓匹配。
本论文主要对基于轮廓线的尖角这一特征点进行研究和实现的。通过采集轮廓线上的特征点，即尖角或称作角序列，建立匹配算法，完成碎片的拼接匹配。通过计算机的辅助，应用基于二维碎片角序列的轮廓匹配算法，原始数据为碎片的角序列，在VS窗体结构中依次展现出经算法实现所得的与拼接参照模板对应的碎片轮廓，最终拼接为一张完整的矩形轮廓图。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:轮廓曲线、尖角、角序列、算法匹配。
目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 问题的提出及研究意义 1
1.1.1 问题提出 1
1.1.2 研究意义 1
1.2碎片拼接图示 2
1.3内容概述 2
1.4使用工具 2
第2章 开发环境与开发技术 3
2.1 Visual Studio 概述 3
2.2 C#界面设计的概述 4
2.3 开发平台——.NET Framework 5
2.4 窗体所涉及的控件和函数介绍 6
第3章 碎片轮廓提取 7
3.1 轮廓提取 7
3.2 轮廓提取方法介绍 7
3.2.1先验知识法 7
3.2.2数学形态法 8
3.2.3基于梯度的方法 9
3.2.4水平集方法 9
3.2.5活动轮廓模型法 10
3.2.6神经动力学方法 10
3.3轮廓提取方法总结 11
第4章 碎片轮廓特征点 12
4.1特征点提取 12
4.2曲线平滑 12
4.3角点的提取方法 13
4.4切点和拐点的提取方法 14
4.5角序列的提取方法 16
4.6小结 17
第5章 特征点的匹配算法 18
5.1算法简介 18
5.2效率和误差问题 18
5.3最优匹配 19
5.4程序展示 20
5.4.1窗体启动项及涉及控件 20
5.4.2主程序展示 23
第6章 成果展示 28
6.1拼接最终界面 28
6.2拼接过程展示 28
第7章 总结和展望 33
7.1本文研究总结 33
7.2不足之处 34
7.3未来展望 34
致谢 35
参考文献 36
第1章 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
随着人类社会的迅速发展,特别是科技方面的日新月异，轮廓匹配技术在现代信息处理行业,特别是图象信息处理领域应用的越来越广泛,并在计算机视觉、光学和雷达跟踪、飞行器巡航制导、航空摄影测量、资源分析、医学图象配准、导弹地形匹配及投射系统的目标制导等诸多领域得到了深入的研究和应用。所以,进行碎片轮廓拼接技术的研究具备相当重要的理论意义和现实意义。以下是形状匹配的定义：在计算机判别事物的过程中，常常需要将现有的图像轮廓和系统提供的全数杂乱的图像轮廓或者部分图像轮廓在空间上进行拼接匹配。那么这种以已有的板块形式为基准，在一群陌生的图像轮廓中寻找与已有模板相对应的子板块的过程，就称作形状匹配。我们将已知的碎片形状或轮廓称为模板,在其余碎片的轮廓形状中寻找可能与它对应匹配的碎片轮廓，并称之为待匹配碎片
1.1.1 问题提出
在形状匹配的过程中存在着诸多问题，例如获取轮廓线的方法不同，抽取的特征点不同，匹配算法的不同，误差分析的控制尺度不同，如此种种都会造成图像形状匹配的过程出现种种的差异。因此，在纷杂的碎片当中找出合适的或者最优的匹配结果是一个复杂的问题。它涉及到了例如图像预处理，图像采样，图像分割，图像二值化，轮廓提取，特征值提取，匹配算法等诸多领域，同时，由于需要计算机的辅助，有涉及到计算机视觉，多维信号处理和数值计算方法等许多问题。也就是说，二维碎片拼接问题是一个涉及面广，工作量大，比较有研究深度的一项工作，在国内外的学者提出的碎片拼接算法中，鲜有可以顾全方方面面问题的算法，本文正是基于此问题来进行二维碎片的研究和实现的。
1.1.2 研究意义
形状匹配技术在现代生产生活中应用广泛,1998年自动化图象协会关于机器视觉的报告中指出,大约有40%的机器视觉应用中需要用到形状匹配技术。从工业产业检测可以推广到导弹的地形和地图匹配、飞机导航、武器投射系统的制导、光学和雷达的图象模板跟踪、工业流水线的自动监控、工业仪表的自动监控、资源分析,气象预报、医疗诊断、交通管理、文字识别、图象数据库检索以及景物分析中的变化检测等等。所以有关于轮廓匹配的研究对于我们的生产生活具有重要的意义。
1.2碎片拼接图示
图1 拼接过程
1.3内容概述
论文共分六章，第一章介绍了所做课题的背景和研究意义，研究现状和论文概述。第二章介绍了有关于课题所使用的工具和背景的简要介绍。第三章研究了碎片拼接中关键技术之一：图像轮廓提取。第四章介绍了碎片拼接中的又一关键技术：特征点的提取。三、四、五章是论文的重点。第五章结合前面的研究结果，开发出基于角序列的碎片拼接实现过程。具体内容如下：通过对角序列的求解和相关的匹配算法，得出最优匹配方案，并在展板上展示出来。第六章对系统的实现过程进行了步步解析。第七章对本文所涉及的方方面面进行了总结，并对下一步工作进行了简述和展望。
1.4使用工具
本文的成果主要通过vs 2010的window窗体功能和C#的算法编程实现。
第2章 开发环境与开发技术
2.1 Visual Studio 概述
随着Visual Studio的发展，这个平台越来越重要。Visual Studio给了我们一个非常先进的开发工具和信息，数据库查询功能，调试功能和创新功能，能够帮助在各类平台上迅速创建当前最优的应用程序。Visual Studio包括多种功能，如可视化设计器（使用 . NET框架3.5），加快改进的Web开发工具的发展，并促进所有类型的数据语言增强功能的开发和加工。
Visual Studio 为我们提供了全部有关的东西和框架支撑，使其能够帮助我们建立令人印象深刻并能够支持 AJAX 的 Web 应用程序。我们还能够利用这些极其丰富的客户端资源和服务器端的框架轻松建立以客户为中心的 Web 应用开发程序，这类应用程序可以集成所有后端的数据并提供各类程序、在全部当前的浏览器内进行运行并能够使我们访问 ASP.NET 应用程序的服务。
此外为了帮助我们迅速创立先进的各类软件，Visual Studio 还提供了能够改进的语言和数据的功能，比如语言集成的查询 (LINQ)，各个开发人员能够利用这类功能更容易的建立解决方案以解析和处理这些信息。Visual Studio还使编程的人员能够从同一类的开发环境内建立面向很多个 .NET Framework 版本的应用开发程序。编程人员能够创建面向 .NET Framework 2.0、3.0 或 3.5 的应用程序，意味着他们能够在同一类环境中创建各种各样的项目。Visual Studio加速建立密切的新平台的应用为我们提供了一个新的工具，这些平台包括 Web、Windows Vista、Office 2007、SQL Server 和 Windows Server 2008。对于 Web，ASP.NET AJAX 及其他新兴技术能使编程人员能够快速创建更高效、更加个性化的新型一代 Web 体验。Visual Studio 提供了帮助研发团队改进协同工作的扩展的并改进的服务类项目，包含帮助将数据库专业开发人员和图形设计专业人员能够加入到开发的流程的工具。
. NET框架提供了一种积木的解决常见的编程任务（预制的软件），可以快速的结构与最终用户更好的体验密切相关的应用。在 .NET Framework 模型的业务流程之上有效创建的能够紧密联系的应用开发程序有利于在不同类环境中实现系统的集成。Visual Studio 和 .NET Framework 的联合使用缩减了对公用管道代码的需求，从而简短了开发所需时间并使编程人员能够集中全部精力解决业务中出现的问题。.NET Framework 3.5 是在 .NET Framework 3.0 的基础上构建的功能更全面的更高版本。获得加强的功能领域包含基本类库、Windows workflow foundation、Windows Communication Foundation、Windows Presentation Foundation。
2.2 C#界面设计的概述
C#是一种能够可视化的程序设计语言，Windows窗体和空间是进行开发C#应用程序的坚实基础，窗体和各类控件在C#程序设计中始终扮演着非常重要的角色。在C#中，每个Windows窗体和各类控件都是对象，都是对类的实例化。窗体是形式的视觉界面程序的基础上，为载体和其他物体的容器。控件是添加到每个窗体对象上的各类对象，每个控件都有本身的各种属性、各类使用方法、事件以完成某种特定的功能。VS.NET具有很多的开发工具可以使应用程序的研发更快捷和可靠，这些开发工具包括Windows窗体可视化的设计器、识别代码的编辑器、集成的编译和调试以及项目管理的工具。一个典型的Windows应用程序一般包括窗体（Forms）、相关控件（Controls）和相应的事件（Events）。
C#是一种面向对象的编程语言，主要用来开发可以在.NET平台上能够运行的应用程序。C#是从C和C++派生简化出来的一种简单的、现代的、面向对象的和类型比较安全的编程语言，其语言体系都是建立在.NET框架上并且能够和.NET的框架完美地结合，C#语言的语法非常简洁，不允许进行直接操作内存，去掉了C语言里的指针操作；彻底的面向对象程序语言设计，具有面向对象类型语言所具有的一切特征——封装性、继承性、多态性；与Web进行紧密的结合，支持绝大部分的Web国际标准；强大的安全保护机制，可以消除软件研发中的常见型错误（如语法的错误），.NET提供的垃圾程序回收器能够帮助研发者有效的管理内存的资源并减少内存资源的利用；兼容性，因为C#遵循.NET的公共语言的规范，从而保证其相关组件能够在开发过程中和其他语言开发的组件相互兼容；灵活的版本相关处理技术，C#语言的本身进行内置了版本的控制功能，使得研发工作人员可以更轻松的开发和进行维护；完善的错误、异常处理机制，C#提供了比较完善的错误识别和异常处理机制，使相关程序在交付应用的过程中使其能够更加健壮。
C#语言中的数据类型根据它的一种定义可以分为两类：一是值类型，另一种是引用类型。这两种类型的差异主要在于数据的存储方式不同，值类型是对数据直接存储；而引用类型是对存储数据的调用，程序通过此调用找到真正的数据资料。还有声明变量的方面，变量的声明是指指定相关变量的名称以及其类型。变量的声明在程序编写的过程中是极其重要的，未经声明的变量本身并不合法，相当于没有身份证的人，所以它无法在程序编写当中进行利用，在C#语言中，声明一个相关的变量是由两部分组成：类型和跟在其后面的一个或多个变量名，多个变量之间使用逗号分开，以分号表示结束。
GDI+ 是Windows 操作系统进行显示图形图像的基础模块，而Graphics 是构成GDI+实现其功能的核心。GDI+ 是组成Windows 操作系统的一个子系统，提供了相关图形图像操作的应用程序的编程接口（API）。使用GDI+能够使用相同的方式在屏幕中或打印机上清楚显示信息，而无需考虑一些特定的显示设备的细节方面。GDI+类提供程序研发人员用来绘制的方式方法，这些方法随后会调用特定设备的驱动程序。GDI+类将应用程序与图形硬件分隔开来，使程序员能够创建与设备无关的应用程序。GDI+提供了支持二维矢量图形、图像处理、版式控制和打印等几个功能。Graphics类是GDI+的核心，Graphics 对象表示GDI+绘图表面，提供将对象绘制到显示设备的方法。Graphics 与特定设备的上下文关联，是用于创建图形图像的对象。
图形类封装的方法绘制直线、曲线、图形、图像和文字，是GDI+进行画直线、图像、图形和文字的类，是所有的GDI +操作的基础类。
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