数字图像处理技术研究与发展方向

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1、数字图像处理技术研究与发展方向摘要：数字图像处理是将图像由模拟信号转换为数字信号，采用计算机对图像进行处理的过程。图像处理的目的是修改图形、改善图像的质量、从图像中提取有效信息、压缩图像体积等。详细叙述三种数字图形处理方法，最后简述数字图像处理领域中面临的主要挑战和未来发展方向。　　关键词：数字图形处理；图形处理方法；挑战；未来发展　　：O1文献标志码：A：1673-291X（2013）18-0246-02　　一、数字图像处理基本概述　　数字图像处理是利用计算机对图像进行处理，常用的方法技术有去除噪声、复原、增强、分割、提取特征等。数字图像发展初期，主要应

2、用于提高图片质量，第一次应用该技术是对伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片进行改善。图像处理的应用领域涉及到人类生活的方方面面。　　数字图像处理技术发展速度快、应用范围广是因为其具有以下优点[1]：（1）再现性好。数字图像处理不会因一系列变换操作而导致图像质量退化，能够完全保证图像的再现性。（2）处理精度高。数字图像处理可将模拟图像数字化为任意大小的二维数组，可以满足任意应用需求的精度。（3）适用面宽。图像的广泛，不同信息源的图像经过数字编码后均可以进行数字图像处理。（4）灵活性高。数字图像处理的运算范畴广泛，可以进行线性和非线性运算。　　二、数字图像处理研究

3、内容　　数字图像处理技术是利用计算机图像处理系统对图像进行输入、加工和输出，主要研究的内容包括以下几项：　　图像变换。图像阵列通常比较大，如果直接进行空间域处理，会有很大的计算量，一般采用傅立叶变换等处理技术，把空间域转换成变换域处理，可以减少计算量。　　图像编码压缩。图像编码压缩后可以减少图像数据量，从而在图像传输时减少处理时间。图像编码是压缩技术中相对比较成熟的图像处理技术。常见的压缩法有冗余度压缩法、熵压缩法等。　　图像增强和复原。图像增强的目标是改进图片的质量，如增加对比度、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，试图恢复原图像的一

4、种技术。图像增强方法有灰度等级直方图处理、边缘锐化等。　　图像分割。图像分割是将图像划分为一些互不重叠的区域，以便进一步对图像进行分析、识别、压缩编码等。一般采用区域法和境界法。区域法根据被分割对象与背景的对比度进行阈值运算，可以将对象从背景中分割出来。境界法利用各种边缘检测技术，即根据图像边缘处具有很大的梯度值进行检测。这两种方法都可以利用图像的纹理特性实现图像分割。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有研究出一种适用于各种图像的有效分割方法。因此，图像分割技术是目前图像处理中研究的热点之一[2]。　　图像识别也称为模式识别，是数字图像处

5、理技术的一个新兴的研究方向。常用的识别方法有三种：统计识别法、和模糊识别法、语法结构识别法[3]。在图像识别中，特征提取是很重要的一环。特征提取的过程比较复杂，它和识别对象的各种物理的、形态的性能都有联系，需要对识别对象的各种重要特征能有充分的理解，然后把这种特征转换为数字。近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经X络模式识别越来越成为数字图像处理研究的重点。　　三、数字图像处理技术的应用　　数字图像处理技术应用领域十分广泛，涉及到人类生活和工作的方方面面。数字图像处理技术主要应用于下面几个领域：（1）遥感中的应用。遥感图像处理的效率和分辨率很高，被广泛应

6、用于土地测绘、矿藏勘察、环境污染检测、气象监测、军事侦察等领域[4]。（2）工业生产中的应用。利用数字图像处理技术可进行无损探伤、机器人视觉、自动控制等。（3）生物医学中的应用。图像处理凭借其形象直观、无创伤、安全、方便等优点在医学界被广泛应用。最突出的临床应用：核磁共振、CT技术等。（4）安全领域中应用。利用模式识别等技术，国防部门对军事目标进行侦察、制导，公安部门对案发现场照片、指纹、手迹和人像进行处理和辨识；博物馆对历史文字和图片档案进行修复和管理。（5）交通中的应用。现今，交通管理趋向于自动化、智能化，我们可以利用图像识别技术进行汽车牌照的定位，实

7、现交通的动态管理。（6）电子商务中的应用。在电子商务领域，图像处理技术也应用广泛，可以进行身份认证、产品防伪、水摘要：数字图像处理是将图像由模拟信号转换为数字信号，采用计算机对图像进行处理的过程。图像处理的目的是修改图形、改善图像的质量、从图像中提取有效信息、压缩图像体积等。详细叙述三种数字图形处理方法，最后简述数字图像处理领域中面临的主要挑战和未来发展方向。　　关键词：数字图形处理；图形处理方法；挑战；未来发展　　：O1文献标志码：A：1673-291X（2013）18-0246-02　　一、数字图像处理基本概述　　数字图像处理是利用计算机对图像进行处理

8、，常用的方法技术有去除噪声、复原、增强、分割、提取特征等。数字图像