数字图像处理技术 引言:人们在日常生活中主要依靠
作者:admin 发布时间:2023-10-31 17:57:13 分类:指南 浏览:143
引言:人们在日常生活中主要依靠视觉来获取信息。图像作为一种简单直观的获取信息的途径,广泛应用于人们的生活与工作中。随着我国社会经济发展和科学技术的的不断加快,数字图像处理技术也在不断进步。因此,对其发展现状进行详细探讨是十分必要的。笔者在研究数字图像处理技术的方法和特点等方面的同时,针对其发展现状及其未来方向进行了相关探究。
图像是用来描述物体具体信息的方式,数字图像即将其所携带的信息转化为数字形式来表达其含义。进行图像处理即对图像进行改动使其更符合人们的视觉需求与心理需求。由于数字图像用途广泛且不断扩大,对数字图像处理技术进行探讨是十分必须的,它对人们的生活有着巨大的影响。
一、数字图像处理技术
数字图像处理又称为计算机图像处理。数字图像处理技术运用一些技术手段,将图像所表达的信息转化为数字信息,这个过程主要是利用计算机技术来进行的。在1920年最初应用的时候,是对宇宙飞船传回相关图片进行相关处理。目前它的应用已经扩展到农业技术、军事科学、工业监测等行业中,对人们的生活有着非常重要的影响。
(一)数字图像处理技术的研究内容
首先是图像的变换。图像的阵列比较大,如果对其直接处理,则需要计算的相关内容比较多。所以要进行图像变换来减少其计算量。变换方式主要为将空间域的处理转换为变换域处理。这种变换方法不仅可靠,而且大大减少了计算量。其次是对图像进行编码和压缩。图像编码压缩技术能够将图像携带的数据适当的减少,以便于减少其所占空间。这种处理技术不仅能够缩短处理图像所用时间,还能够减少其所占容量,大大缩短了传输图像所用时间。图像压缩技术能够在避免图像失真和适当失真的两种情况下进行。而编码的应用比较广泛,压缩技术中最重要的方法。第三,对图像效果进行增强和复原。为了提升图像的质量、增强其表达效果,就要对图像进行相关的技术处理。比如减去噪音或是使图像清晰度增强等都是对图像的效果进行了相关处理。第四,进行图像的分割。图像分割即把图像中比较有利用价值的部分提取出。这种技术是数字图像处理技术的关键。其中,图像的边缘和区域等都是图像中有意义的部分。目前,我国的图像分割技术还在不断的开发中,一直是一项研究热门技术。第五,对图像进行描述。为了更好的辨别图像并对其加以深入的理解和领悟,利用一定的方式来对图像本身进行相关描述是十分必要的。二值图像是比较简单的图像描述方法,但是现在最流行的描述方法为二维形状的描述。最后为图像的识别。图像识别又叫做图像分类,它主要负责对图像进行提前的处理来将其分类。模式识别是对图像进行识别的时候常用的方法。
(二)数字图像处理技术的特点
首先,数字图像处理技术的再现性能好。在图片经历过数字图像处理之后,即使对其进行储存或是复制等操作也不会改变图片本身的质量,而且能够使图像完整的再现。而相比之下,模拟图像处理技术会对图片造成一定的损伤。其次,数字图像处理技术的适用范围广泛。图像可的来源可以是遥感图像、天文图像等,甚至是波普图像也可以。数字图像处理技术能够针对不同的图像来源进行不同的操作,并使其质量不受破坏。第三,应用比较灵活。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。大大填补了光学处理的不足。
二、数字图像处理技术的发展现状
自数字图像处理技术发展以来,它主要应用于以下几方面:
(一)传统应用的缺陷
数字图像处理技术自1960年起伴随着计算机技术和VLS(I Very Large Scale Integration)的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。
在传统的应用领域中,数字图像处理技术主要应用于通信、遥感等方面。在实际应用过程中主要存在以下几点问题:
首先是没有统一的评价标准。在评价数字图像处理技术的优劣时,往往只根据视觉的效果来对各种处理模型做了评判,而没有更加精细的评判标准。比如在边界精确程度、计算复杂度、模型通用性和自动化程度 4 个方面上还缺乏一定的评判标准。其次,没有足够的先验知识去支撑处理系统。第三,过度的依赖Trimap。Trimap是把图片的像素进行归化类别的一种方法。它将图片的像素分为以下几类:确定的前景、确定的背景和未知的区域。在最终提取边界方面很大程度上依赖于 Trimap。而未知区域的像素收到前两者的影响。
(二)互联网图像系统的缺陷
互联网图像系统主要存在以下几点不足:第一,图像过大而网络宽带较窄。由于互联网中存在着很多信息量较大的图像,互联网对图像的管理工作量相应的有了增加。第二,信息安全和版权保护问题仍需改善。第三,复杂的检索问题。
三、数字图像处理技术的发展方向
由于图像是人们辨别信息和获取信息的最简便与直观的方式,对图像进行处理的相应技术渗透到了人们生活中的很多方面。由于国家科技水平的不断提升,数字图像处理技术也有了飞跃的发展。在未来的技术应用中主要涉及到以下几个方面:
(一)传统技术的改善
自二十世纪起,数字图像处理技术就涉及到了航天、生物科学等领域。随着社会经济的不断发展,数字图像处理技术在这些方面的应用也会有许多的改善。
第一,在航天技术领域中,数字图像处理技术先将图片在空中进行编码,使图像携带的信息变为数字信号。当卫星出现在空中的时候,由处理中心将通过快速传送而来的数字信号进行解读与分析。目前这项技术已经在地质灾害的监测、资源环境的勘测和城市规划中都有了很广泛的应用。第二,在生物工程中,数字图像技术不仅应用于CT技术,在X光技术中也将会有很广泛的应用。
(二)互联网图像系统的发展应用
在未来的技术发展中,数字图像处理技术将会朝着更加高速、高分辨率、立体化、多媒体、智能化和标准化方向发展。
首先,互联网将会实现高分辨率的图片传输迅速化。其次,FlashPix技术的广泛应用将会缓解互联网传输大图像时所遇到的问题。第三,数字水印技术的逐步发展将会使图像版权的保护和图片信息的安全性有了更高的保障。第四,基于内容的图像检索方法 CBIR。随着科学技术的发展,草图和图片样本的检索技术及其相互的结合能够在一定程度上解决图像检索所遇到的问题。
(三)新理论和新算法
近些年来,我国逐步发展了许多新理论和新算法。例如,分形几何、小波分析、形态学、遗传算法、神经网络等。这些新算法中分形几何的应用比较广泛,主要体现在图片的处理和物化生等学科方面。
四、结语
数字图像处理技术的广泛为国家科学与经济的发展创造了巨大的财富。只要不断发展和探索,它必将更加完善。
参考文献
[1] 张玮雄,刘建霞. 数字图像处理技术的发展现状及趋势[J]. 科学之友,2012(3):153-159.
[2] 孔大力,崔洋. 数字图像处理技术的研究现状与发展方向[J]. 山东水利职业学院院刊,2012(4):11-14.
[3] 陈汗青,万艳玲,王国刚. 数字图像处理技术研究进展[J]. 工业控制计算机,2013(1):72-74.
(作者单位:惠州农业学校)
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