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關(guān)鍵詞:識(shí)別;圖象處理;去噪;增強(qiáng);復(fù)原;分割
A Survey of the Basic Principles in Digital Image Processing Technology
PAN Zhen-gan1,2, GONG Sheng-rong1
(1.School of Computer Scinence & Technology, Soochow University, Suzhou 215006, China; 2.Certer of Network, Suzhou University of Scinence & Technology, Suzhou 215009, China)
Abstract: If the corresponding contents of blurry source materials are difficult for naked eye to identify, it is feasible to preserve the materials and carry out history research by inputting the digital images of source materials into a computer, disposing the images with the technology of noise removal, enhancement, restoration, segmentation and reverting them to the effect of visibility.
Key words: identify; image processing; noise removal; enhancement; restoration; segmentation
一些歷史檔案和資料具有很高的研究?jī)r(jià)值,對(duì)于研究該地區(qū)當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)和文化背景有很大的作用,但是因?yàn)槟甏眠h(yuǎn),其紙質(zhì)或布質(zhì)的材質(zhì)因?yàn)闀r(shí)間原因,使得寫在上面的圖案和文字資料都模糊不清,有些肉眼已經(jīng)很難分辨出具體內(nèi)容,對(duì)于歷史和研究都是很大的損失,用數(shù)碼相機(jī)將這些紙質(zhì)或布質(zhì)材質(zhì)的資料拍攝下來輸入計(jì)算機(jī),將原始的資料變?yōu)閿?shù)字圖象,再用數(shù)字圖象處理的方法將其處理還原,以達(dá)到人眼可以看清內(nèi)容,進(jìn)行研究的效果。
用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理的前提是圖像必須以數(shù)字格式存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中,以數(shù)字格式存放的圖像稱為數(shù)字圖像(digital image)。數(shù)字圖像處理(digital image processing),就是利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、特征提取等理論、方法和技術(shù),將原始資料清晰化,改善圖象的質(zhì)量,使人的肉眼可以看清這些圖象,從而得以保存和研究的目的。由于圖像處理是利用計(jì)算機(jī)硬件和軟件實(shí)現(xiàn)的,因此也被稱為計(jì)算機(jī)圖像處理(computer image processing)。
數(shù)字圖象處理一般有兩種基本的方法:一種方法是在圖象的空間域中處理,即在圖象空間中對(duì)圖象本身直接進(jìn)行各種處理優(yōu)化,達(dá)到改善圖象質(zhì)量的目的;另一種方法是把空間圖象進(jìn)行某些轉(zhuǎn)化,從空間域轉(zhuǎn)到頻率域中,再在頻率域中進(jìn)行各種處理,然后再變回到圖象的空間域,形成處理后的圖象,從而達(dá)到改善圖象質(zhì)量的目的。
1 去除噪聲
原始實(shí)體資料變?yōu)閿?shù)字圖象在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理的時(shí)候,可能會(huì)產(chǎn)生各種各樣的噪聲,這些噪聲可能是在進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換過程中,因?yàn)檩斎朐O(shè)備的原因產(chǎn)生,也可能在對(duì)數(shù)字圖象的處理中產(chǎn)生,噪聲不一定是真實(shí)的聲音,可以理解為影響人的視覺器官或系統(tǒng)傳感器對(duì)所接收?qǐng)D象源信息進(jìn)行理解或分析的各種因素。不同原因產(chǎn)生的噪聲,其分布特性也不完全相同,根據(jù)噪聲和信號(hào)的關(guān)系可將其分為兩種形式:1)加性噪聲,此類噪聲與輸入圖象信號(hào)無關(guān),含噪圖象表示為f(x,y)=g(x,y)+n(x,y);2)乘性噪聲,此類噪聲與圖象信號(hào)有關(guān),含噪圖象表示為f(x,y)=g(x,y)+n(x,y)g(x,y)。噪聲對(duì)圖象處理十分重要,如果圖象伴有較大噪聲,它會(huì)直接影響到圖象處理的輸入、采集、處理的各個(gè)環(huán)節(jié)以及輸出的全過程甚至輸出結(jié)果,因此,在進(jìn)行數(shù)字圖象處理的時(shí)候,首先需要對(duì)目標(biāo)圖象進(jìn)行去除噪聲的工作。
1.1 均值濾波器
采用鄰域平均法的均值濾波器適用于去除通過掃描得到的圖象中的顆粒噪聲。鄰域平均法是空間域平滑技術(shù)。對(duì)于給定的圖象f(x,y)中的每個(gè)像點(diǎn)(x,y),取其鄰域Sxy,設(shè)Sxy含有M個(gè)像素,取其平均值作為處理后所得圖像像點(diǎn)(x,y)處的灰度。
1.2 自適應(yīng)維納濾波器
它能根據(jù)圖象的局部方差來調(diào)整濾波器的輸出,局部方差越大,濾波器的平滑作用越強(qiáng)。它的最終目標(biāo)是使恢復(fù)圖像f^(x,y)與原始圖像f(x,y)的均方誤差e2=E[(f(x,y)- f^(x,y))2]最小。
1.3 中值濾波器
基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)領(lǐng)域中各點(diǎn)值的中值代換。其主要功能是讓周圍象素灰度值的差比較大的像素改取與周圍的像素值接近的值,從而可以消除孤立的噪聲點(diǎn),對(duì)于濾除圖像的椒鹽噪聲非常有效。
1.4 小波去噪
小波變化具有高斯分布的特性,根據(jù)信號(hào)小波分界的特點(diǎn),對(duì)信號(hào)的小波系數(shù)設(shè)置一個(gè)閾值,大于這個(gè)閾值的小波系數(shù)由信號(hào)變換得來,同時(shí)含有信號(hào)和噪聲的變換結(jié)果,而小于這個(gè)閾值的小波系數(shù)則完全由噪聲變換而來,應(yīng)該去掉這些系數(shù)。這樣就可以達(dá)到降低噪聲的目的。同時(shí)由于這種方法保留了大部分包含信號(hào)的小波系數(shù),因此可以較好地保持圖象細(xì)節(jié)。利用小波分析的理論可以構(gòu)造一種既能夠降低圖象噪聲,又能保持圖象細(xì)節(jié)信息的方法。
2 圖象增強(qiáng)
很多歷史資料由于材質(zhì)和時(shí)間的原因,整幅圖片色澤偏暗,亮度范圍不足或非線性等因素造成對(duì)比度不足,影響觀看效果,結(jié)合人眼對(duì)灰度的感覺,如果相鄰兩個(gè)物體目標(biāo)灰度相差比較小,超過人眼對(duì)灰度差的感知能力,人眼就無法區(qū)分這不同的兩個(gè)物體,從而導(dǎo)致無法看清楚圖片,這就需要對(duì)圖片做出一些處理,使圖片的灰度差和整體色澤有所改善,以達(dá)到人眼觀看的效果。圖象處理的原始目的就是改善圖象,使看不清的目標(biāo)能夠看得清楚,因此,對(duì)數(shù)字圖象識(shí)別分析的全過程,都要求圖象得到改善以適應(yīng)人的肉眼,為了達(dá)到這個(gè)目的,除了首先需要去除噪聲之外,還需要分辨灰度細(xì)節(jié),解決灰度的擴(kuò)展和圖象鮮明化問題。
圖象改善最常用的方法是圖象增強(qiáng),圖象增強(qiáng)要改善圖象的視覺效果,把圖象處理成為適用于計(jì)算機(jī)分析或控制的某種形式,圖像增強(qiáng)按特定的需要突出一幅圖像的某些信息,同時(shí),削弱或除去某些不需要的信息的處理方法,以達(dá)到改善圖象的目的。圖象增強(qiáng)并不能完全滿足原始圖象的一些視覺特性,為了達(dá)到圖象增強(qiáng)的效果,圖象往往會(huì)發(fā)生變化,產(chǎn)生畸變,但是對(duì)人的肉眼的感覺而言,畸變后的圖象反而比原始圖象更加清晰,觀感也更舒服,因此,圖象增強(qiáng)不顧及原始圖象是否發(fā)生了畸變,只以符合肉眼觀感和找出特征為條件,圖象增強(qiáng)內(nèi)容包括:去除圖象噪聲,抽取圖象中某些目標(biāo)輪廓,圖象的勾邊處理,提取圖象中的特征等技術(shù),通過直方圖均衡化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng),首先就是對(duì)原圖像通過離散函數(shù)進(jìn)行直方圖處理。得到原圖像的直方圖后,根據(jù)均衡化的變換函數(shù)通過計(jì)算得到所需要的增強(qiáng)效果的圖像的直方圖,分析圖像增強(qiáng)的點(diǎn)處理、空間域?yàn)V波、頻域?yàn)V波、代數(shù)運(yùn)算。用直方圖均衡化的算法增強(qiáng)灰度圖像,達(dá)到了圖象增強(qiáng)的目的。
3 圖象復(fù)原
有些圖象因?yàn)橘|(zhì)量變壞,導(dǎo)致圖象模糊不清,或圖象有干擾等現(xiàn)象,這種情況叫做圖象退化,根據(jù)圖象退化的原因建立一個(gè)退化模型,以該模型為基礎(chǔ)依據(jù),運(yùn)動(dòng)各種反退化處理方法,使復(fù)原后的圖象符合某些要求和條件,圖象的質(zhì)量得到改善,這樣的方法叫做圖象復(fù)原。圖象復(fù)原和圖象增強(qiáng)的目的相似,都是為了改善圖象的視覺效果,令其符合人肉眼的視覺要求,但二者并不等同,圖象增強(qiáng)不用考慮圖象畸變或退化的原因,更多的依據(jù)主觀判斷利用各種技術(shù)進(jìn)行處理,達(dá)到增強(qiáng)圖象的視覺效果,滿足人視覺系統(tǒng)的要求,不用考慮增強(qiáng)后的圖象是否失真,只要滿足肉眼觀感就可以,而圖象復(fù)原是根據(jù)圖象產(chǎn)生畸變或退化的原因,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,從畸變或退化的圖像信號(hào)中提取所需的相關(guān)信息,并找出一種相應(yīng)的逆過程處理方法,從而恢復(fù)圖象的本來面貌。圖像復(fù)員的過程實(shí)際是設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器,從已經(jīng)退化的圖像中計(jì)算得到真實(shí)圖像的估計(jì)值,并國(guó)際預(yù)先規(guī)定的誤差準(zhǔn)則,使其最大程度的接近物體的原始真實(shí)圖像
圖象復(fù)原是根據(jù)退化原因,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,從被污染或畸變的圖象信號(hào)中提取所需要的信息,沿著使圖象降質(zhì)的逆過程恢復(fù)圖象本來面貌。實(shí)際的復(fù)原過程是設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器,使其能從降質(zhì)圖象g(x,y)中計(jì)算得到真實(shí)圖象的估值f(x,y),使其根據(jù)預(yù)先規(guī)定的誤差準(zhǔn)則,最大程度地接近真實(shí)圖象f(x,y)。
象平面所得圖像為H[f(x,y)],加性噪聲n(x,y),實(shí)際所得的退化圖象g(x,y)模型函數(shù)是g(x,y)=H[f(x,y)]+n(x,y),其中H[?]是綜合所有退化因素的函數(shù)。
4 圖象分割
圖像作為一個(gè)整體,有豐富的內(nèi)容和色彩,我們所需要的目標(biāo)和背景與整幅圖像融為一體,不利于進(jìn)行圖像處理,因此,先將圖象劃分成若干個(gè)與物體目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域,根據(jù)目標(biāo)和背景的先驗(yàn)知識(shí),對(duì)圖象中的目標(biāo)與背景進(jìn)行標(biāo)識(shí)、定位,將目標(biāo)從背景或其他偽目標(biāo)中分離出來,這種方法稱為圖象分割。
圖象分割而成的區(qū)域所包含的信息包括了分區(qū)分割和對(duì)各分區(qū)的描述,利用這些區(qū)域中所包含的部分特征,例如灰度差別、局部紋理差別、彩色差別、局部統(tǒng)計(jì)特征或局部區(qū)域的頻譜特征的差別等,可以用來區(qū)分整幅圖象中不同的目標(biāo)物體,這些區(qū)域稱為感興趣區(qū)。因?yàn)槲覀兪抢矛F(xiàn)有圖象信息中的部分特征去進(jìn)行區(qū)域分割,所以這樣的分割方法并不具有通用性。
理論上來說,圖象分割有兩個(gè)原理,一是在圖象中,找出有代表性的物體的邊緣,利用邊緣信息把整幅圖象分割為各個(gè)感興趣區(qū);二是從圖象中找出具有相似特征的物體區(qū),將這些物體區(qū)的外輪廓作為邊緣,根據(jù)特征相似度的準(zhǔn)則進(jìn)行劃分。
三種分割方法:
基于閾值的分割,這是一種最常用的區(qū)域分割技術(shù),閾值是用于區(qū)分不同目標(biāo)的灰度值。在圖象只有目標(biāo)和背景的情況下,只需選取單閾值分割,將圖象中每個(gè)象素的灰度值和閾值比較,灰度值大于閾值的象素和灰度值小于閾值的象素分別歸類。如果圖象中有多個(gè)目標(biāo),就需要選取多個(gè)閾值將各個(gè)目標(biāo)分開,這種方法稱為多閾值分割。閾值分割的結(jié)果依賴于閾值的選取,確定閾值是閾值分割的關(guān)鍵。
基于區(qū)域的分割,有兩種基本形式:區(qū)域生長(zhǎng)和分裂合并。前者是從單象素出發(fā),逐漸合并以形成所需的分割結(jié)果。后者是從整個(gè)圖象出發(fā),逐漸分裂或合并以形成所需要的分割結(jié)果。與閾值方法不同,這類方法不但考慮了象素的相似性,還考慮了空間上的鄰接性,因此可以有效地消除孤立噪聲的干擾,具有很強(qiáng)的魯棒性。而且,無論是分裂還是合并,都能將分割深入達(dá)到象素級(jí),因此可以保證較高的分割精度
基于邊緣的分割,是利用不同區(qū)域間象素灰度不連續(xù)的特點(diǎn)檢測(cè)出區(qū)域間的邊緣,從而實(shí)現(xiàn)圖象分割。邊界的象素灰度值變化往往比較劇烈。首先檢測(cè)圖象中的邊緣點(diǎn),在按一定策略連接成輪廓,從而構(gòu)成分割區(qū)域。
5 結(jié)束語(yǔ)
很多文獻(xiàn)和資料因?yàn)槟甏眠h(yuǎn)導(dǎo)致字跡模糊,內(nèi)容無法識(shí)別而失去其歷史和研究?jī)r(jià)值,用數(shù)字圖象處理的方法將其處理還原,以達(dá)到人眼可以看清內(nèi)容,進(jìn)行研究的效果。因此可以看出,數(shù)字圖像處理技術(shù)更加普適、可靠和準(zhǔn)確。比起其它簡(jiǎn)單的模擬操作的方法,也更容易實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí);數(shù)據(jù)采集;檔案數(shù)字化
中圖分類號(hào):TP311.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
the Application and Research ofWorkflow Model in the Construction of Digital Estate Management
System
SUN De-chao, SHEN Xu-dong
(Ningbo real estate property section, Ningbo315100, China)
Abstract: This article takes the paper file digitization as a starting point, through the establishment based on digital image's three dimensional file virtual system model, utilizes the technology of imagery processing, WEB application and virtual reality and so on, realizes the function of the digital image gathering input, processing, the memory and the three dimensional virtual call, and this function supports the B/S pattern .
Key Words: Virtual reality; Data acquisition; File digitization
1 引言
信息技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用給檔案工作帶來新的契機(jī)和新的研究課題。檔案作為一種原生的信息資源,其重要性正日益凸顯出來,采用先進(jìn)的信息技術(shù)對(duì)檔案進(jìn)行管理,開展檔案數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)勢(shì)在必行。目前國(guó)外的檔案數(shù)字化建設(shè)在檔案管理信息系統(tǒng)的建設(shè)方面比較成熟,關(guān)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫(kù)、搜索引擎、檢索服務(wù)、信息資源共享、三維虛擬等方面技術(shù)在檔案管理中的應(yīng)用研究比較活躍,已經(jīng)達(dá)到新的。相比較,國(guó)內(nèi)的檔案數(shù)字化建設(shè)相對(duì)滯后,在檔案管理信息系統(tǒng)的建設(shè)方面尚處在起步的階段, WEB技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面在檔案管理中的應(yīng)用非常局限,雖有虛擬檔案館一詞,但僅僅停留在展示方面,還未真正達(dá)到有效虛擬管理作用的目的,有關(guān)檔案管理的三維虛擬現(xiàn)實(shí)方面的課題研究剛處在起步階段。因此,建立檔案管理的三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)有重要的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,將對(duì)檔案管理模式產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響與變革。
目前中國(guó)許多檔案部門著手進(jìn)行擋案的數(shù)字化工作,檔案整理工作量龐大,設(shè)計(jì)一套有效的檔案數(shù)字化模型是非常必要及時(shí)的,對(duì)檔案數(shù)字化工程的推進(jìn)有著非常重要的意義,通過數(shù)字圖象三維虛擬系統(tǒng)模型的建立,可保護(hù)實(shí)物檔案形成電子檔案,有助于電子查閱和網(wǎng)上瀏覽,降低辦公成本,提高檔案管理效率,而且使用直觀方便,接近現(xiàn)實(shí)世界。
2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
2.1 主要內(nèi)容介紹
系統(tǒng)深入研究檔案數(shù)字化進(jìn)程中的檔案三維虛擬現(xiàn)實(shí)管理問題,包括紙質(zhì)檔案的拍攝或掃描采集錄入系統(tǒng)與檔案電子庫(kù)房的三維虛擬管理如虛擬檔案袋與檔案架的創(chuàng)建、上架下架位置排列與虛擬檔案袋的調(diào)閱等問題,充分利用理論、硬件、軟件與技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合,對(duì)檔案的三維虛擬現(xiàn)實(shí)管理方面進(jìn)行獨(dú)特而全面的研究。
系統(tǒng)主要運(yùn)用Visual Studio 2005和.Net框架建立一套基于B/S模式的數(shù)字圖象三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)模型,主要分成兩大塊:電子檔案數(shù)字圖象的采集錄入系統(tǒng)與三維檔案虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作流程如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)工作流程
電子檔案數(shù)字圖象的采集錄入系統(tǒng)主要是通過錄入系統(tǒng)程序客戶端運(yùn)用USB接口控制技術(shù)控制數(shù)碼相機(jī)或高速掃描儀進(jìn)行檔案紙質(zhì)材料的拍攝或掃描錄入,以TIFF/JPEG等主要圖象格式進(jìn)行數(shù)字圖象的分布式存儲(chǔ)并上傳到文件目錄服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,為三維虛擬現(xiàn)實(shí)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)來源;三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要建立三維虛擬檔案袋與虛擬檔案庫(kù),根據(jù)檔案的空間位置信息與上架信息,通過虛擬檔案袋載入數(shù)字圖象信息,自動(dòng)形成三維圖形展示的檔案庫(kù)房密集架直觀圖,通過該圖可以直接定位檔案的具置,可以直接對(duì)該卷電子檔案進(jìn)行操作,如調(diào)閱、遷出、銷毀、借閱登記等,實(shí)現(xiàn)三維電子檔案的模擬實(shí)物查詢與操作,以簡(jiǎn)化檔案管理的業(yè)務(wù)工作環(huán)節(jié)。
2.2 關(guān)鍵技術(shù)
(1)USB接口控制數(shù)碼相機(jī)技術(shù):支持JPEG、GIF、PDF、BMP、DWG、DXF、TIFF等多種圖象格式,支持黑白二值、灰度和彩色拍攝或掃描錄入,支持多種數(shù)碼相機(jī)或高速掃描儀的錄入接口,支持遠(yuǎn)程服務(wù)應(yīng)用,能進(jìn)行拍攝或掃描模板及參數(shù)的設(shè)置。
(2)數(shù)字圖象處理、圖象存儲(chǔ)安全與圖象壓縮技術(shù):能對(duì)圖象進(jìn)行縮小放大、去噪去污等處理,以保證圖象質(zhì)量;鑒于檔案種類繁多,數(shù)據(jù)量龐大,考慮到虛擬現(xiàn)實(shí)管理的實(shí)時(shí)性與快速性,本系統(tǒng)具有高效圖象處理的功能,并采用LZW無損壓縮算法對(duì)彩色數(shù)字圖象進(jìn)行高比例無損壓縮存儲(chǔ),以滿足數(shù)字圖象訪問速度的需要,具有良好的實(shí)時(shí)性、擴(kuò)展性和伸縮性。
(3)虛擬電子檔案袋建立技術(shù):將文本數(shù)據(jù)與圖象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),存取在虛擬電子檔案袋中,形成完整的電子檔案;
(4)三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù):能形象逼真地模擬檔案的查詢與調(diào)閱;三維虛擬現(xiàn)實(shí)提供電子庫(kù)房虛擬管理和虛擬檔案的調(diào)檔查閱,具有生動(dòng)逼真和模擬實(shí)物檔案管理的效果。同時(shí),具有虛擬檔案位置信息大變動(dòng)調(diào)整速度比實(shí)物檔案位置信息大變動(dòng)快的得多。。
(5)數(shù)據(jù)庫(kù)存取與數(shù)字多媒體技術(shù):能實(shí)現(xiàn)圖象文件的分布式存儲(chǔ) ,能快速讀取圖象數(shù)據(jù);支持聲音,實(shí)現(xiàn)多媒體漫游;
3 結(jié)論
該系統(tǒng)針對(duì)數(shù)字化檔案工程,提出了用三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、USB接口技術(shù)、圖象處理技術(shù)和WEB技術(shù)相結(jié)合來解決電子檔案數(shù)字圖象采集、存儲(chǔ)、三維虛擬調(diào)閱等問題的方案,給檔案數(shù)字化管理提供了有力的應(yīng)用工具,有利于信息共享,大大提高了數(shù)字化效率,圖2為系統(tǒng)在寧波數(shù)字化檔案管理使用過程中虛擬現(xiàn)實(shí)的圖片。該作品具有較好的前瞻性和實(shí)用性,不僅局限于檔案領(lǐng)域,可以擴(kuò)展到多種行業(yè)多種領(lǐng)域,具有很好的使用價(jià)值、社會(huì)效益和市場(chǎng)前景。
圖2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】圖像處理 聚焦算法 對(duì)比分析 判定函數(shù)
自動(dòng)圖像聚焦技術(shù)的本質(zhì)是保證圖像測(cè)量值精確可靠,該技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人眼觀察法。該領(lǐng)域作為可視精密儀器研發(fā)的基礎(chǔ)部分,一直被國(guó)內(nèi)外學(xué)者爭(zhēng)相重視。自動(dòng)圖像聚焦技術(shù)原理為測(cè)距法的改進(jìn),測(cè)量對(duì)象同聚焦鏡間的距離;也可利用圖像的灰度特性進(jìn)行分析,從而間接獲取距離值。其中,利用圖像灰度反應(yīng)距離的方法可通過光學(xué)法或者基于自動(dòng)聚焦判定函數(shù)的圖像處理方法得以實(shí)現(xiàn)。
經(jīng)過試驗(yàn)研究總結(jié),合理的自動(dòng)聚焦判定函數(shù)應(yīng)具備如下特性,即:低復(fù)雜性、高靈敏性及偏離可忽略性。低復(fù)雜性指判定函數(shù)形式簡(jiǎn)潔,計(jì)算量低,計(jì)算耗時(shí)短;高靈敏性主要指待判定數(shù)據(jù)在自動(dòng)聚焦位置的數(shù)字變化靈敏性;偏離可忽略主要指計(jì)算推理得到的位置同試驗(yàn)測(cè)量位置相同。自動(dòng)聚焦函數(shù)的性質(zhì)取決于判定函數(shù)的類型,本文著重對(duì)幾種主流的自動(dòng)聚焦判定函數(shù)進(jìn)行了比對(duì),綜合評(píng)價(jià)了不同判定函數(shù)的特性。
1 自動(dòng)圖像聚焦判定函數(shù)
光學(xué)基本理論表明,成像系統(tǒng)均可視為一個(gè)理想的高斯理論成像機(jī)制。根據(jù)牛頓光學(xué)理論可得,一個(gè)完整的成像機(jī)制主要受制于物距、像距及焦距的單獨(dú)或聯(lián)合變化,通過調(diào)節(jié)三個(gè)參量間的關(guān)系以實(shí)現(xiàn)實(shí)物與物像間的共軛關(guān)系。共軛程度決定了成像的品質(zhì)。焦距合理時(shí),圖像的灰度才最理想,這也是自動(dòng)聚焦判定的基本原理。目前,使用較為廣泛的自動(dòng)聚焦判定函數(shù)主要有以下幾類,即:灰度梯度判定函數(shù)、熵函數(shù)、頻域判定函數(shù)。
1.1 灰度梯度判定函數(shù)
灰度法是將判定函數(shù)經(jīng)過處理,通過像素反應(yīng)出的灰度差別反推成像品質(zhì)。其基本原理為:設(shè)定成像內(nèi)某點(diǎn)(x , y)位置的成像灰度值為g(x , y),成像尺寸為M×N。則相應(yīng)的灰度梯度判定函數(shù)主要有以下幾類,即:灰度起伏變化判定函數(shù),該方法主要判定成像灰度值得變化趨勢(shì),用K1表示;灰度變化絕對(duì)值判定函數(shù),該方法與上述方法基本相同,主要適用于單一型背景成像,用K2表示;梯度向量判定函數(shù),該函數(shù)主要反應(yīng)灰度梯度變化總和,通過梯度標(biāo)量值反應(yīng)灰度變化情況,用K3表示;梯度向量方判定函數(shù),該判定函數(shù)將梯度變化值平方后作為灰度對(duì)比依據(jù),用K4表示;羅伯特判定函數(shù),該函數(shù)涵蓋了判定對(duì)象外的像素點(diǎn)作為灰度評(píng)判依據(jù),用K5表示;牛頓-拉普拉斯方法,該判定方法較羅伯特法更為精準(zhǔn),使用了判定對(duì)象周邊的四個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行灰度判定,用K6表示。
1.2 成像信息熵函數(shù)
假定成像內(nèi)各像素位置相互獨(dú)立,不考慮像素坐標(biāo)方位的條件下,依據(jù)信息熵函數(shù)的定義,有如下計(jì)算公式:
K7=-Σpilogb(pi)
式中:pi表示像素內(nèi)某一灰度出現(xiàn)的概率;b一般為2。
1.3 頻域判定函數(shù)
頻域判定函數(shù)本質(zhì)是借助傅里葉變換法將空間幾何分布形式的成像轉(zhuǎn)化到空間頻域上,用空間頻域表示形式代替成像內(nèi)像素的幾何位置。最后,根據(jù)空間頻域內(nèi)頻率較高部分占據(jù)的比重作為成像清晰度判定的基本根據(jù)。具體的判定函數(shù)表達(dá)式如下:
K8=Σ?ΣG(X,Y)-φ
式中:G(X,Y)表示傅里葉變換矩陣函數(shù);φ表示對(duì)應(yīng)閾值,在通常計(jì)算中,取1;坐標(biāo)(X,Y)表示成像在二維空間頻域內(nèi)對(duì)應(yīng)的變量。
1.4 其他判定函數(shù)類型
除了上述提到的幾種較為常用的判定函數(shù)以外,還有如下幾種方法也時(shí)有出現(xiàn)。其中以小波理論為基礎(chǔ)而提出的小波變換方法,該方法計(jì)算形式與二維傅里葉變換較為相似,小波分析法的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在能夠在不同空間下,根據(jù)不同分辨形式對(duì)成像進(jìn)行分析。和二維傅里葉變換法相較而言,小波變換具有更加廣闊的應(yīng)用范圍且在相同條件下具備更高的靈敏性。但是小波變換法尚且處于開發(fā)階段,還未發(fā)展完善為一套完整的計(jì)算理論。
2 求解難度分析
聚焦函數(shù)運(yùn)算復(fù)雜度的分析是根據(jù)采用光學(xué)CCD高分辨率攝像機(jī)對(duì)某圖片進(jìn)行拍攝操作,自動(dòng)聚焦操作通過調(diào)節(jié)攝像機(jī)焦距鏡頭的前后距離以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的自動(dòng)聚焦,前后距離調(diào)節(jié)采取微調(diào)方式,微調(diào)單位設(shè)為0.02mm。為了突出合理聚焦位置的圖像特性,在最佳聚焦位置的前后分別采集5個(gè)未聚焦及5個(gè)超聚焦成像結(jié)果。連同最佳聚焦成像結(jié)果,共計(jì)11張成像結(jié)果。拍攝圖像尺寸規(guī)格均為768pixel×576pixel。本文中的對(duì)比分析依照獲取的11張成像結(jié)果為藍(lán)本,成像結(jié)果序號(hào)編制依照尚未聚焦――最佳聚焦――超聚焦的順序進(jìn)行。由于計(jì)算量偏大,導(dǎo)致前期處理及運(yùn)算階段耗費(fèi)的時(shí)間在不同類型的計(jì)算機(jī)上運(yùn)算時(shí)間差異較大,但對(duì)于同一臺(tái)計(jì)算機(jī)而言,復(fù)雜運(yùn)算的耗時(shí)量較簡(jiǎn)單運(yùn)算必然增加。為了科學(xué)比較各方法計(jì)算的復(fù)雜性,函數(shù)運(yùn)算中根據(jù)時(shí)間按照:加減、乘除、方次、開方、對(duì)數(shù)依次排列。經(jīng)計(jì)算表明,各判定函數(shù)及計(jì)算方法對(duì)應(yīng)的復(fù)雜度排序如下,即:K1、K3、K5、K2、K6、K4、K8、K7。
3 結(jié)語(yǔ)
本文采用不同判定函數(shù)及計(jì)算方法對(duì)自動(dòng)圖像聚焦算法結(jié)果進(jìn)行了比對(duì),經(jīng)過試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)發(fā)現(xiàn):根據(jù)成像像素灰度值對(duì)應(yīng)的信息熵函登蠼獾木勱刮恢媒喜睿并且耗時(shí)長(zhǎng),不適合進(jìn)行圖像的自動(dòng)聚焦判定;采用成像灰度值起伏變化判定函數(shù),計(jì)算耗時(shí)最少,但計(jì)算結(jié)果離散性較大,不容易確定最終位置,因此也無法選作自動(dòng)聚焦判定函數(shù);梯度向量判定方式和羅伯特法相較而言,二者變化穩(wěn)定,但羅伯特法耗時(shí)較長(zhǎng);傅里葉變換法運(yùn)算量較大,但在靈敏性方面優(yōu)勢(shì)顯著;梯度向量方判定函數(shù)及牛頓-拉普拉斯法在靈敏性方面均較突出。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:數(shù)字圖像處理技術(shù);基本原理;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TN911.73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2011) 10-0000-01
The Principle and Applications
of Digital Image Processing Technology
Yang Tao,Hu Dayong
(Daqing Oilfield Communications Company New Technology Development Center,Daqing163453,China)
Abstract:This paper on digital image processing techniques are outlined,and digital image processing techniques the basic principles of the analysis presented on this basis,the application of digital image processing technology.
Keywords:Digital image processing technology;Basic principles;Application
一、數(shù)字圖像處理技術(shù)的概述
數(shù)字圖像處理及時(shí)是指通過計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原以及分割和提取等特征的處理的方法和技術(shù)。該技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)的發(fā)展以及廣泛的農(nóng)牧業(yè)、林業(yè)、環(huán)境和軍事等行業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生的。數(shù)字圖像處理技術(shù)又叫計(jì)算機(jī)圖像處理及時(shí),它最早出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代,數(shù)字圖像處理技術(shù)作為一門專業(yè)的學(xué)科則是在20世紀(jì)60年代初。一般情況下,該技術(shù)主要運(yùn)用于以下三個(gè)方面:一個(gè)是提高圖像的視覺感質(zhì)量,進(jìn)行圖像的亮度、色彩的調(diào)節(jié),對(duì)圖像進(jìn)行幾何變換等;一個(gè)是用于提取圖像中所包含的某些特征或者特殊的信息,為計(jì)算機(jī)分析圖像提供便利;還有一個(gè)則是進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的變換、編碼和壓縮,方便圖像的存儲(chǔ)和傳輸。其常用的處理方法主要是圖像的變換、圖像編碼的壓縮、圖像的增強(qiáng)和復(fù)原以及圖像的分割、描述和分類等。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展,目前該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,如航天和航空技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程和通信工程等,其發(fā)展前景非常廣闊。
二、數(shù)字圖像處理技術(shù)的基本原理
(一)去除噪聲
數(shù)字圖像處理技術(shù)的方法之一就是去除噪聲,該方法的原理主要是:
1.均值濾波器。通過領(lǐng)域平均法的均值濾波器來去除圖像中的噪聲顆粒,這種方法主要是采用的空間平滑技術(shù)。2.自適應(yīng)維納濾波器。它能夠根據(jù)局部的方差來調(diào)整濾波器的輸出,其方差越大,濾波器的平滑作用就越明顯。3.中值濾波器。其基本原理是把數(shù)字圖像的值用該點(diǎn)的一個(gè)領(lǐng)域中各點(diǎn)值得中值代換,從而實(shí)現(xiàn)去除噪聲的效果,它是一種極為有效的方法。
(二)圖像增強(qiáng)
數(shù)字圖像處理技術(shù)中最常用的方法之一就是圖像增強(qiáng)技術(shù),它能夠改善圖像的視覺效果,把圖像處理成適用于計(jì)算機(jī)分析或者控制的某種形式,同時(shí),它也可以消弱或者除去一些不需要的信息,從而達(dá)到改善圖像的目的。圖像增強(qiáng)的內(nèi)容主要包括:除去圖像噪聲,抽取目標(biāo)輪廓以及圖像的勾邊處理等等,以此來通過直方圖均衡化技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)效果。
(三)圖像復(fù)原
圖像復(fù)原是針對(duì)圖像退化現(xiàn)象而提出來的,所謂圖像退化是指圖像因?yàn)橘|(zhì)量變壞而導(dǎo)致圖像模糊不清,因此,根據(jù)圖像退化的原因來建立一個(gè)退化模型,運(yùn)用各種處理方法,讓復(fù)原后的圖像符合某些要求,從而使的圖像的質(zhì)量有所改善,圖像復(fù)原的目的也是為了改善圖像的視覺效果,滿足對(duì)圖像的視覺要求。另外,從被污染或者畸變的圖像信號(hào)中提取所需要的信息,將圖片恢復(fù)到本來的面貌,實(shí)現(xiàn)圖像質(zhì)量的優(yōu)化。
三、數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用
(一)HDTV高清晰度電視
隨著電視技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)電視圖像的要求越來越高,新一代的高清晰電視逐漸產(chǎn)生,它比普通的電視要大4到5倍,它的實(shí)現(xiàn)是數(shù)字圖像處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用的實(shí)例之一,它不需要研制許多攝像和顯示的新器件,但是它需要利用數(shù)字處理技術(shù)對(duì)圖像的壓縮和傳輸來實(shí)現(xiàn)HDTV在傳輸線路中的傳輸和再現(xiàn)。
(二)多媒體系統(tǒng)中的數(shù)字圖像技術(shù)
多媒體技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用與社會(huì)生活的各個(gè)方面的技術(shù)之一,它主要是通過對(duì)圖像的動(dòng)態(tài)處理,實(shí)現(xiàn)圖像、圖形以及聲音和文字的綜合使用,來實(shí)現(xiàn)它的效果。數(shù)字圖像處理技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到其中,它需要對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行必要的處理,比如圖像壓縮技術(shù)和增強(qiáng)技術(shù)等等,從而活躍圖像,增強(qiáng)效果。數(shù)字圖像處理技術(shù)在多媒體技術(shù)中的廣泛應(yīng)用,是對(duì)多媒體技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。
(三)通信技術(shù)
數(shù)字圖像處理技術(shù)在通信方面的應(yīng)用主要有:圖像傳輸、電視電話和電視會(huì)議等,數(shù)字電視的處理技術(shù)在這些方面的應(yīng)用主要是通過圖像的壓縮方法來實(shí)現(xiàn)的。
除此之外,數(shù)字圖像處理技術(shù)還廣泛的應(yīng)用到了宇宙的探測(cè)技術(shù)當(dāng)中,它需要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)來獲取大量的星體照片。另外航空遙感和衛(wèi)星遙感圖像也需要用圖像的處理技術(shù)來幫助實(shí)現(xiàn)。
總之,數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用是非常廣泛的,除了上述講到的應(yīng)用之外,它還廣泛的應(yīng)用于軍事、視頻以及工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。可以說,數(shù)字處理技術(shù)是其他任何技術(shù)都不能取代的,它對(duì)我們的社會(huì)生活有著不可缺少的意義和作用。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用是非常廣泛的,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字圖像處理技術(shù)也將得到不斷的完善和進(jìn)步,同時(shí)也將運(yùn)用到更多的行業(yè)當(dāng)中。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】數(shù)字圖像處理;內(nèi)容;特點(diǎn);關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用;展望
【中圖分類號(hào)】TP391.41【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158(2013)02-0129-02
1.數(shù)字圖像處理技術(shù)的內(nèi)容及特點(diǎn)
1.1 研究?jī)?nèi)容
不管應(yīng)用到哪個(gè)領(lǐng)域的圖像處理圖像數(shù)據(jù)都要輸入、加工和輸出圖像,其研究?jī)?nèi)容:
(1)獲取、表示和表現(xiàn)圖像――把圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的形式,并把數(shù)字圖像顯示和表現(xiàn)出來。
(2)圖像復(fù)原――已知圖像發(fā)生退化的緣由時(shí),對(duì)圖像進(jìn)行修復(fù),關(guān)鍵是建立退化模型。復(fù)原是以模型和數(shù)據(jù)的圖像恢復(fù)為基礎(chǔ),消除退化的影響。
(3)圖像增強(qiáng)――對(duì)圖像質(zhì)量的常規(guī)改善。當(dāng)不知道圖像退化原因時(shí),還可用此技術(shù)比較主觀的改善圖像。
(4)圖像分割――人類視覺系統(tǒng)可以輕松地將觀察到的對(duì)象區(qū)分開來,但計(jì)算機(jī)卻很難。分割的基本問題目前是將各種方法融合使用,以此提高處理的質(zhì)量。
(5)圖像分析――檢測(cè)和測(cè)量圖像中的目標(biāo),獲取其客觀信息,是從圖像到數(shù)據(jù)的過程。
(6)圖像重建――指從數(shù)據(jù)到圖像的處理。
(7)圖像壓縮編碼――為減少數(shù)據(jù)容量、降低數(shù)據(jù)率、壓縮信息量,在不影響其效果的前提下減少圖像的數(shù)據(jù)量。
1.2 數(shù)字圖像處理技術(shù)的特點(diǎn)
(1)圖像再現(xiàn)性好――不會(huì)因?yàn)閷?duì)圖像的變換操作而影響到圖像質(zhì)量;
(2)圖像處理精度高――可以將圖像數(shù)字處理為任意大小的數(shù)組;
(3)適用面寬――來自不同信息源的圖像被變換為數(shù)字編碼形式后,都可以用數(shù)組來體現(xiàn)灰度圖像。
(4)靈活性高――圖像處理可完成線性及非線性處理。
2.應(yīng)用領(lǐng)域
數(shù)字圖像處理技術(shù)被應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域中,如醫(yī)療保健、航空航天、交通通信、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等。下面選取幾方面進(jìn)行分析:
(1)試聽資料證據(jù)――視聽資料證據(jù)是重要的訴訟證據(jù),在司法訴訟活動(dòng)中發(fā)揮著越來越重要的作用,數(shù)字圖像處理技術(shù)是視聽資料證據(jù)中圖像證據(jù)資料技術(shù)性司法鑒定的常用手段,是圖片原始性、真?zhèn)涡?、相關(guān)性認(rèn)定的基本方法,如名捕監(jiān)控錄像模糊圖像處理系統(tǒng),該系統(tǒng)是手印、足跡、槍彈痕跡、工具痕跡、印章檢驗(yàn)、文件檢驗(yàn)以及錄像帶處理等痕檢、文檢、視頻圖像處理工作的必備工具;以及實(shí)時(shí)視頻降噪儀,能夠?qū)崟r(shí)處理現(xiàn)場(chǎng)錄像流,增強(qiáng)視頻的清晰度,該在錄像安全系統(tǒng)中加強(qiáng)監(jiān)視錄像的清晰度,或者在警方實(shí)地調(diào)查拍攝錄像后回到警署再進(jìn)行降噪。
(2)電子商務(wù)――當(dāng)前的電子商務(wù)中,圖像處理技術(shù)也大有可為,如身份認(rèn)證、產(chǎn)品防偽和水印技術(shù)等。
(3)軍事公安領(lǐng)域――軍事的目標(biāo)是偵察、制導(dǎo)和警戒系統(tǒng)和自動(dòng)滅火器的控制及反偽裝;公安部門的現(xiàn)場(chǎng)照片、指紋、手跡、印章和人像等的處理和辨識(shí);歷史文字和圖片檔案的修復(fù)和管理等。而數(shù)字圖像處理技術(shù)將數(shù)碼攝影和圖像處理技術(shù)結(jié)合起來以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在公安領(lǐng)域中逐步開始擔(dān)當(dāng)重任,在刑事攝影、檔案管理、痕跡檢驗(yàn)、文件檢驗(yàn)、法醫(yī)、物證提取以及公安教學(xué)或宣傳中發(fā)揮著巨大作用,為廣大的公安人員開闊了視野、拓展了思維空間,為執(zhí)法的公正性提供了有力保證,應(yīng)用提高了工作效率,減少了人、財(cái)、物的消耗,大大提高了工作效率。
(4)智能交通――圖像處理具有算法柔性大、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn),在智能交通系統(tǒng)中取得了廣泛的應(yīng)用價(jià)值,例如車牌識(shí)別(車牌定位、車牌傾抖校正與字符分割、車牌字符識(shí)別變換等)和車輛檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng)(包括感興趣區(qū)域提取、車輛檢測(cè)、車輛跟蹤等),智能車輛導(dǎo)航、車型識(shí)別、交通控制等。
(5)航空航天通信――包括圖像傳輸、電視電話和視會(huì)議等,主要是進(jìn)行圖像壓縮甚至理解基礎(chǔ)上的壓縮。
(6)遙感技術(shù)――航空航天和衛(wèi)星搖撼圖像獲取中和獲取后都要用圖像處理技術(shù)進(jìn)行加工處理,提取出有利用價(jià)值的信息。主要用來對(duì)地形地質(zhì)、礦藏資源搜索以及農(nóng)業(yè)、水利、森林和海洋等資源調(diào)查研究,對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、檢測(cè)環(huán)境污染、處理氣象衛(wèi)星云圖以及識(shí)別地面軍事目標(biāo)。
(7)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域――圖像處理在醫(yī)學(xué)界的應(yīng)用非常廣泛,圖像處理首先應(yīng)用于細(xì)胞分類、染色體分類和放射圖像等,臨床診斷和病理研究中都大量接住了圖像處理技術(shù)。它的直觀、安全方便、無創(chuàng)傷的優(yōu)點(diǎn)受到醫(yī)生和患者的青睞。
(8)工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用――在生產(chǎn)線中對(duì)產(chǎn)品及部件進(jìn)行無損檢測(cè)
(9)機(jī)器人視覺――機(jī)器視覺相當(dāng)于智能機(jī)器人的重要感覺器官,可以對(duì)三維景物進(jìn)行理解,醫(yī)院、工廠、郵政以及家庭中的智能機(jī)器人,識(shí)別和定位裝配線工件,太空機(jī)器人的自動(dòng)操作。
(10)視頻及多媒體系統(tǒng)――目前,電視制作系統(tǒng)中廣泛使用圖像處理、變換和合成技術(shù),使電視效果更佳。在多煤體系統(tǒng)中廣泛使用靜止圖像和動(dòng)態(tài)圖像的采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸和壓縮,以達(dá)到使用者的目的。
(11)科學(xué)可視化――圖像處理和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的緊密結(jié)合,使科學(xué)研究得各個(gè)領(lǐng)域有了更為新穎的研究工具。
(12)宇宙探測(cè)――由于探索太空的需要和太空技術(shù)的快速發(fā)展,需要用數(shù)字處理技術(shù)來處理從外太空獲取的大量星體照片。
(13)地質(zhì)勘探――近年來發(fā)展起來的以數(shù)字圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)、綜合多門學(xué)科知識(shí)的地學(xué)信息處理新技術(shù)的多源地學(xué)信息綜合圖像處理,使用一些特定的圖像處理方法,實(shí)現(xiàn)了多源地學(xué)信息綜合圖像處理,用來輔助地質(zhì)填圖,構(gòu)造地質(zhì)研究,進(jìn)行寸產(chǎn)資源的預(yù)測(cè)和評(píng)估,成為當(dāng)前地質(zhì)工作者正在研究和探討的一個(gè)問題。
由圖像處理技術(shù)在以上幾個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用可以看出,圖像處理技術(shù)在各領(lǐng)域中的重要程度:計(jì)算機(jī)圖像生成技術(shù)在航空航海中可以充當(dāng)仿真訓(xùn)練系統(tǒng),還可以應(yīng)用到廣告和動(dòng)畫制作,跟友人將其應(yīng)用到網(wǎng)游中;圖像傳輸與通信還可在多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)視頻領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用;在醫(yī)學(xué)上,醫(yī)學(xué)圖像處理和材料分析也日益重要,如超聲成像、X光成像、Y光成像以及核磁共振成像,對(duì)醫(yī)生工作產(chǎn)生了巨大的輔助;圖像跟蹤和光學(xué)制導(dǎo)在戰(zhàn)略技術(shù)武器中發(fā)揮了重要作用。
3.發(fā)展方向
隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,圖像處理技術(shù)將越來越成熟,對(duì)各領(lǐng)域的影響也越來越大,總的來說,圖像處理技術(shù)的發(fā)展有以下幾個(gè)趨勢(shì):
(1) 在目前的基礎(chǔ)上,圖像處理速度越來越快,分辨率越來越高,多媒體應(yīng)用光來月廣泛,標(biāo)準(zhǔn)化、立體化程度越來越高,并產(chǎn)生智能化的趨勢(shì);
(2) 在目前二維基礎(chǔ)上將出現(xiàn)多維成像的趨勢(shì);
(3) 芯片廣泛運(yùn)用到圖像處理技術(shù)中,使用起來更加方便;
(4) 將出現(xiàn)新的算法與理論。
圖像處理技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展,大大降低了相應(yīng)領(lǐng)域的工作難度,效率更高,質(zhì)量也無可挑剔,使人類受益匪淺。日后圖像處理技術(shù)將進(jìn)一步根據(jù)人類需求,在相關(guān)科研人員的努力奮斗下而實(shí)現(xiàn)新的突破,在更為廣闊的領(lǐng)域造福人類事業(yè)。
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