計算機影象處理論文
數字影象處理又稱為計算機影象處理，它是指將影象訊號轉換成數字訊號並利用計算機對其進行處理的過程。下面是小編給大家推薦的，希望大家喜歡!
篇一
《淺談數字影象處理技術》
摘要：本文針對目前廣泛應用數字影象識別處理技術國內外研究現狀進行了分析，闡述了數字影象處理技術的應用前景。
關鍵詞：數字影象 影象處理 數字技術 應用
一、數字影象處理綜述
數字影象處理***Digital Image Processing***又稱為計算機影象處理，它是指將影象訊號轉換成數字訊號並利用計算機對其進行處理的過程。
數字影象處理最早出現於20世紀50年代，當時的電子計算機已經發展到一定水平，人們開始利用計算機來處理圖形和影象資訊，數字影象處理作為一門學科大約形成於20世紀60年代初期，早期的影象處理的目的是改善影象的質量，它以人為物件，以改善人的視覺效果為目的。影象處理中，輸入的是質量低的影象，輸出的是改善質量後的影象，常用的影象處理方法有影象增強、復原、編碼、壓縮等。
首次獲得實際成功應用的是美國噴氣推進實驗室***JPL***，他們對航天探測器徘徊者7號在1964年發回的幾千張月球照片使用了影象處理技術，如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等方法進行處理，並考慮了太陽位置和月球環境的影響，由計算機成功地繪製出月球表面地圖，獲得了巨大的成功。隨後又對探測飛船發回的近十萬張照片進行更為複雜的影象處理，以致獲得了月球的地形圖、彩色圖及全景鑲嵌圖，獲得了非凡的成果，為人類登月創舉奠定了堅實的基礎，也推動了數字影象處理這門學科的誕生。在以後的宇航空間技術，醫學技術中數字影象處理技術都發揮了巨大的作用。
從70年代中期開始，隨著計算機技術和人工智慧、思維科學研究的迅速發展，數字影象處理向更高、更深層次發展，人們已開始研究如何用計算機系統解釋影象，實現類似人類視覺系統理解外部世界，這被稱為影象理解或計算機視覺。很多國家，特別是發達國家投入更多的人力、物力到這項研究，取得了不少重要的研究成果。其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的視覺計算理論，這個理論成為計算機視覺領域其後十多年的主導思想。影象理解雖然在理論方法研究上已取得不小的進展，但它本身是一個比較難的研究領域，存在不少困難，因人類本身對自己的視覺過程還了解甚少，因此計算機視覺是一個有待人們進一步探索的新領域。
二、國內外研究現狀
目前，國內影象識別的演算法研究多是關於數字、文字、人臉、以及醫用病理方面的較多，對產品內表影象進行分析識別、分類的還很少。國內已研製出了具有先進水平的高精度內表檢測系統和裝置，如何對產品零部件的外形，尺寸進行較高精度測量的鐳射線上檢測系統等，但迄今為止，尚無能對生產出的產品內表面進行自動檢測和識別的系統。應用CCD、電子、計算機技術檢測內表面的實時自動檢測技術在國內正處於剛剛起步的階段，對內表面影象進行分析識別、分類的軟體系統還沒有十分完善，現在的識別演算法對影象中的疵病部分定位不是很準確，對疵病的範圍、大小、方位不能做定量分析，只能作定性分析，精度低，採用的傳統的最小距離等分類器在影象複雜且類別多時，很難表示和提取特徵，進行影象識別十分困難。
國外關於影象識別中的影象分割，特徵訊號提取，邊緣檢測，紋理識別等的演算法已經取得了一定的成果，提出了一些新方法，如利用直線分割來識別三維人臉，通過子圖匹配法在相鄰區域間識別不同目標，用雙值微波仿射不變函式識別二維形形狀等等，近年來，國外基於影象識別與分類技術的影象檢索，人臉識別，字型識別發展十分迅速。
在國外，為提高自動目標識別能力而開發的演算法現在正被引入許多偵測和成像系統之中，影象分割、特徵訊號探測和析取、靜止目標的模式識別等方面已取得了很大進步，這一自動目標識別能力大大減輕了操作人員的工作負擔。如美國正在加緊自動檢測能力與自動目標識別的研究工作，並在硬體能力的基礎上開發多種用於訊號影象處理的演算法和開展各種演算法軟體的研製，包括相關法***匹配濾波器技術***、自適應多維處理法、基於模型的方法等。
三、數字影象處理的應用
影象是人類獲取和交換資訊的主要來源，因此，影象處理的應用領域必然涉及到人類生活和工作的方方面面，隨著人類活動範圍的不斷擴大，影象處理的應用領域也將隨之不斷擴大。
1、航天和航空技術方面的應用
數字影象處理技術在航天和航空技術方面的應用，除了JPL對月球、火星照片的處理之外，另一方面的應用是在飛機遙感和衛星遙感技術中。現在世界各國都在利用陸地衛星所獲取的影象進行資源調查，災害檢測，資源勘察，農業規劃，城市規劃，我國也陸續開展了以上諸方面的一些實際應用，並獲得了良好的效果。在氣象預報和對太空其它星球研究方面，數字影象處理技術也發揮了相當大的作用。
2、生物醫學工程方面的應用
數字影象處理在生物醫學工程方面的應用十分廣泛，而且很有成效。除了一般的CT技術之外，還有一類是對醫用顯微影象的處理分析，如紅細胞、白細胞分類，染色體分析，癌細胞識別等，此外，在X光肺部影象增晰、超聲波影象處理、心電圖分析、立體定向放射治療等醫學診斷方面都廣泛地應用影象處理技術。
3、通訊工程方面的應用
當前通訊的主要發展方向是聲音、文字、影象和資料結合的多媒體通訊。具體地講是將電話、電視和計算機以三網合一的方式在數字通訊網上傳輸。其中以影象通訊最為複雜和困難，因影象的資料量十分巨大，如傳送彩色電視訊號的速率達100Mbit/s以上，要將這樣高速率的資料實時傳送出去，必須採用編碼技術來壓縮資訊的位元量。在一定意義上講，編碼壓縮是這些技術成敗的關鍵。除了已應用較廣泛的熵編碼、DPCM編碼、變換編碼外，目前國內外正在大力開發研究新的編碼方法，如分行編碼、自適應網路編碼、小波變換影象壓縮編碼等。
4、工業和工程方面的應用
在工業和工程領域中影象處理技術有著廣泛的應用，如自動裝配線中檢測零件的質量、並對零件進行分類，印刷電路板疵病檢查，彈性力學照片的應力分析，流體力學圖片的阻力和升力分析，郵政信件的自動分揀，在一些有毒、放射性環境內識別工件及物體的形狀和排列狀態，先進的設計和製造技術中採用工業視覺等等。其中值得一提的是研製具備視覺、聽覺和觸覺功能的智慧機器人，將會給工農業生產帶來新的激勵，目前已在工業生產中的噴漆、焊接、裝配中得到有效的利用。
5、軍事公安方面的應用
在軍事方面影象處理和識別主要用於導彈的精確末制導，各種偵察照片的判讀，具有影象傳輸、儲存和顯示的軍事自動化指揮系統，飛機、坦克和軍艦模擬訓練系統等;公安業務圖片的判讀分析，指紋識別，人臉鑑別，不完整圖片的復原，以及交通監控、事故分析等。目前已投入執行的高速公路不停車自動收費系統中的車輛和車牌的自動識別都是影象處理技術成功應用的例子。
6、文化藝術方面的應用
目前這類應用有電視畫面的數字編輯，動畫的製作，電子影象遊戲，紡織工藝品設計，服裝設計與製作，髮型設計，文物資料照片的複製和修復，運動員動作分析和評分等等，現在已逐漸形成一門新的藝術——計算機美術。
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