数字图像处理技术的应用与发展

郑州航空工业管理学院2013-2014学年第2学期《信息管理前沿讲座》（双语I）课程论文题目数字图像处理技术的应用与发展专业信息管理与信息系统班级1304972姓名学号任课教师职称副教授二О一四年五月三十日数字图像处理技术的应用与发展I数字图像处理技术的应用与发展130497227王琼菲摘要数字图像处理是将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。文章简述了数字图像处理技术的主要特点和优点、以及数字图像处理的过程、数字图像处理技术的应用、数字图像处理技术的研究方向和内容，并根据最新进展，阐述了数字图像处理技术5个主要研究方面的最新热点，最后总结了数字图像处理技术领域中面临的主要发展领域和未来发展方向。关键词数字图像处理，采集，识别，应用ApplicationandDevelopmentoftheDigitalImageProcessingTechnology130497227WangQiongfeiAbstractDigitalimageprocessingistoprocesstheimagesignalintodigitalsignalandprocessedbycomputertoits。Thispaperbrieflyintroducesthedigitalimageprocessingtechnology,andthemaincharacteristicsandadvantagesofdigitalimageprocessing,theapplicationofdigitalimageprocessingtechnology,thedigitalimageprocessingtechnologyresearchdirectionandcontent,andaccordingtothelatestadvancesindigitalimageprocessingtechnology,introduces5newhotmainresearchaspects,summarizesthemaindevelopmentfacesinthefieldoftechnologyinthefieldofdigitalimageprocessingandthedevelopmentdirectioninthefuture。KeywordsDigitalimageprocessing,Collection,Identification,Application数字图像处理技术的应用与发展II目录1引言.............................................................................................................................................12数字图像处理的概念.............................................................................................................13数字图像处理技术的相关理论............................................................................................13.1数字图像处理技术的主要特点...............................................................................13.2数字图像处理的优点..................................................................................................23.3数字图像处理技术的处理过程...............................................................................24数字图像处理主要研究的内容...........................................................................................35数字图像处理技术的应用领域...........................................................................................35.1航天和航空技术方面..................................................................................................35.2生物医学工程方面......................................................................................................45.3通信工程方面...............................................................................................................45.4工业和工程方面...........................................................................................................45.5军事公安方面...............................................................................................................45.6文化艺术方面...............................................................................................................55.7机器人视觉........................................................................................................................55.8视频和多媒体系统............................................................................................................55.9科学可视化........................................................................................................................55.10电子商务..........................................................................................................................56图像处理技术未来发展........................................................................................................57结语.............................................................................................................................................6参考文献.........................................................................................................................................6《信息管理前沿讲座》课程论文11引言数字图像处理(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进行处理的过程。本文就数字图像的优点、数字图像的特点、数字图像的识别、数字图像处理的应用、数字图像的研究内容等，作了进一步的研究和探讨。2数字图像处理的概念数字图像处理(DigitalImageProcessing)将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理，目前已广泛地应用于科学研究、工农业生产、生物医学工程、航空航天、军事、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等，已成为一门引人注目、前景远大的新型学科，发挥着越来越大的作用。3数字图像处理技术的相关理论3.1数字图像处理技术的主要特点（1）目前数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大，因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。（2）数字图像处理占用的频带较宽，与语言信息相比，占用的频带要大几个数量级。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上，技术难度较大，成本也高，这就对频带压缩技术提出了更高的要求。（3）数字图像中各个像素是不独立的，其相关性大。因此，图像处理中信息压缩的潜力很大。由于图像是三维景物的二维投影，一幅图像本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力，很显然三维景物背后部分信息在二维图像画面上是反映不出来的。因此，要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量。在理解三维景物时需要知识导引，这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题。（4）数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的，因此受人的因素影响较大。由于人的视觉系统很复杂，受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大，作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究。另一方面，计算机视觉是模仿人的视觉，人的感知机理必然影响着计算机视觉的研究，这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题。《信息管理前沿讲座》课程论文2（4）数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的，因此受人的因素影响较大。由于人的视觉系统很复杂，受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大，作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究。另一方面，计算机视觉是模仿人的视觉，人的感知机理必然影响着计算机视觉的研究，这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题。3.2数字图像处理的优点(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，只要图像在数字化时准确地表现了原稿，则数字图像处理过程始终能保持图像的再现。(2)处理精度高。按目前的技术，几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组，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。(3)适用面宽。图像可以来自多种信息源，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。这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后，均是用二维数组表示的灰度图像组合而成，因而均可用计算机来处理。(4)灵活性高。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来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。3.3数字图像处理技术的处理过程（1）图像的获取首先从图像的获取，即成像