浅谈数字图像处理

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1、浅谈数字图像处理山东科技大学山东青岛266590数字图像处理(DigitalImageProcessing)又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其行处理的过程。随着经济发展、科技进步，数字图像处理在许多领域己经得到较大程度的应用。如农林部门通过遥感图像对植物牛.长及植物病害进行实时检测，水利部门通过遥感图像分析预测水灾，以及在气象部门、国防及测绘部门、机械部门、医疗部门等多方面得到实际应用。一、数字图像处理的目的方法1.主要目的。有三个方面：(1)提高图像的视感质量。(2)提取

2、图像中某些特殊信息，以方便计算机分析图像。(3)对图像数据的变换、编码和压缩，以方便图像的存储与传输。但是所有处理过程都需要计算机和专用设备进行加工。2.应用方法。一般来讲，数字图像处理常用方法有图像变换、图像编码压缩、图像增强和复原、图像分割、图像描述、图像识别。二、数字图像处理应用工只1.第一类包括各种正交变换和图像滤波等方法。2.第二类方法是直接在空间域中处理图像。3.第三类是数学形态学运算。4.研究方向。伴随科技的进步，数字图像处理技术得到了高速发展，在该领域内需要进一步研究的问题主要有以下方向：(

3、1)提高精度的同时提高速度的问题。(2)提高软件研宄，改善方法。（3）对理论当面进行研究，创建自身体系。三、数字图像处理特点1.再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于，它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化吋准确地表现了原稿，则数字图像处理过程始终能保持图像的再现。2.数组，这主要取决于图像数字化设备的能力。现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高，这意味着图像的数字化精度可以达到满足任一应用需求。对计算机而言，不论数组大小，也不论每个

4、像素的位数多少，其处理程序几乎是一样的。换言之，从原理上讲不论图像的精度有多高，处理总是能实现的，只要在处理吋改变程序中的数组参数就可以了。冋想一下图像的模拟处理，为了要把处理精度提高一个数量级，就要人幅度地改进处理装置，这在经济上是极不合算的。3.适用面宽。图像可以来自多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像（例如X射线图像、射线图像、超卢波图像或红外图像等）。从图像反映的客观实体尺度看，可以小到电子显微镜图像，大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。这些来自不冋信息源的图像只要被变换

5、为数字编码形式后，均是用二维数组表示的灰度图像（彩色图像也是由灰度图像组合成的）。4.灵活性高。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分，每一部分均包含丰富的内容。由于图像的光学处理从原理上讲只能进行线性运算，这极人地限制了光学图像处理能实现的0标。而数字图像处理不仅能完成线性运算，而且能实现非线性处理，即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。四、数字图像处理的实际应用1.工业工程方面：在工业和工程领域中图像处理技术奋着广泛的应用。2.航天技术方面：对外太

6、空探索，以及飞机和卫星遥感中放用广泛。1.生物医学方面：进行各类图像处理、医学诊断中也需要此技术。2.通信方面：通过此技术将声音、文字、图像和数据结合形成了多媒体通信，提高了图像数据在通信中的传输速率。3.机器人视觉：机器视觉作为智能机器人的重要感觉器官，主要进行三维景物理解和识别，是0前处于研宄之中的开放课题。4.军事方面：在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导,各种侦察照片的判读，具冇图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练系统等；公安业务图片的判读分析，指纹识别，人

7、脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等。5.视频和多媒体：S前，电视制作系统广泛使用的图像处理、变换、合成，多媒体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存贮和传输等。五、数字图像处理前景数字图像处理在通信领域冇特殊的用途及应用前景。传真通信、可视电话、会议电视、多媒体通信以及宽带综合业务数字网(B-ISDN)和高清晰度电视(HDTV)都采用了数字图像处理技术。图像处理技术的应用与推广，使得为机器人配备视觉的科学预想转为现实，计算机视觉或机器视觉迅速发展。计算机视觉实际上就是图像处理加图像识

8、别，要求采用十分复杂的处理技术，需要设计高速的专用硬件。数字图像处理技术在国内外发展十分迅速，应用广泛，但是就其学科建设来说，其体系还不成熟，还没冇广泛适用的研究模型和齐全的质量评价体系指标，多数方法的适用性都随分析处理对象而各异。数字图像处理的研究方向是建立完整的理论体系。