数字图像处理的研究现状、内容和发展方向

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1、精选公文范文管理资料数字图像处理的研究现状、内容和发展方向　　1引言　　图像（Image）是客观对象的一种表示，是人类社会活动中最常用的一种信息载体，也是人们获取信息、表达信息和传递信息最主要的手段。据统计，一个人获取的信息大约有75%来自视觉所接受的图像信息。图像根据图像记录方式的不同可分为两大类：模拟图像和数字图像。模拟图像可以通过某种物理量（如光、电等）的强弱变化来记录图像亮度信息，例如模拟电视图像[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料；而数字图像则是用计算机存储的数据来记录图像上各点的亮度信息。随着科学技术的发展和计算

2、机性能的提高，在不同领域中，对所获得的图像，需要利用图像处理技术来提取图像中的有效信息，对图像进行修复、复原及噪音处理等，以改善图像质量并对相关问题进行分析和预测。图像处理可以应用光学方法和数字方法，光学图像处理其操作不如数字灵活，且容易受其他因素的影响，而数字图像处理的特点是再现性和通用性好，精度和灵活性高，能弥补光学图像处理的不足。21世纪是一个充满信息的时代，数字图像处理已得到越来越多的应用，数字图像处理技术也越来越渗透到我们的日常生活、科学研究和社会生产当中。本文针对数字图像处理的研究现状、研究内容、基本技术及未来发展方向做了阐述。　　

3、2数字图像处理的研究现状　　数字图像处理，即使用计算机对图像进行处理，是指经过空间采样和幅值量化后将图像信号转换成数字信号的过程，又称为计算机图像处理。数字图像处理技术源于20世纪20年代，当时通过海底电缆从英国伦敦传输了一幅照片到美国纽约，其中采用了数字压缩技术。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料年代初期，早期图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目标。首次获得巨大成功的是美国喷气推进实验室（JPL），他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几

4、千张月球照片使用了图像处理技术，并由计算机成功地绘制出月球表面地图，随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图等，为人类登月创举奠定了坚实的基础。在以后的宇航空间技术，如对火星、土星等星球的探测研究中，数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。1972年，利用图像重建，根据人的头部截面的投影，经计算机处理来重建截面图像的用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置，即CT（ComputerTomograph），由英国EMI公司工程师Housfield发明。1975年EMI公司又成功研制出全身用的CT装置

5、，获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。1979年，这项无损伤诊断技术获得了诺贝尔奖。随着图像处理技术的深入发展，从70[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。近年来，人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，由于人类本身对自己的视觉过程还了解较少，因此计算机视觉是一个有待人们进一

6、步探索的新领域。　　3数字图像处理的研究内容　　从系统整体研究的角度来看，数字图像处理的研究内容主要包括图像的获取、图像的表示与描述、图像增强与图像复原、图像分割等。　　3.1[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料图像的获取　　图像的获取（capturing）是指从现实世界中获得数字图像的过程，所使用的设备通称为图像获取设备。例如对印刷品、照片或照相底片等进行扫描输入，用数字相机或数字摄像机对选定的景物进行拍摄。图像获取的过程实质上是模拟信号的数字化过程，它的处理步骤大体分为四步：扫描→分色→取样→量化。如图1所示。通过上述方

7、法所获取的数字图像称为取样图像（SampledImage），它是静止图像（StillImage）的数字化表示形式，通常简称为“图像”（Image）。　　3.2[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料图像的表示与描述　　图像的表示是指图像信息在计算机中的表示和存储方式。作为最简单的二值图像，可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法，对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展，已经开始进行三维物体描述的研究，提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等

8、方法。图像的表示与描述在整个数字图像处理过程中的作用如图2所示。　　3.3图像增强与图像复原　　图像增强与复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，