數(shù)字圖像處理 論文b

數(shù)字圖像處理摘要數(shù)字圖像處理是指將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理的過程。圖像處理最早出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)的電子計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展到一定水平，人們開始利用計(jì)算機(jī)來處理圖形和圖像信息。數(shù)字圖像處理作為一門學(xué)科大約形成于20世紀(jì)60年代初期。早期的圖像處理的目的是改善圖像的質(zhì)量，它以人為對(duì)象，以改善人的視覺效果為目的。圖像處理中，輸入的是質(zhì)量低的圖像，輸出的是改善質(zhì)量后的圖像，常用的圖像處理方法有圖像增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮等。讓我們一起來認(rèn)識(shí)數(shù)字圖像處理技術(shù)。關(guān)鍵詞基本概況及簡(jiǎn)要發(fā)展實(shí)際應(yīng)用未來發(fā)展引言對(duì)圖像信息進(jìn)行加工處理，以滿足人的視覺G5527理和實(shí)際應(yīng)用的要G8726圖像處理G4613是。G19555G11540計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)G5483到G7509大的G18337視和G19283足的發(fā)展，出現(xiàn)G1114G16780G3822G7044理G16782、G7044方法、G7044算法、G7044G6175G8585和G7044G16786G3803，并已G3324科學(xué)G11752G12362、工G1006G10995G1147、G2319G11115G2367G10995、G6957G13958、G4101G1060、G12661理和G17902信等方G19766G5483到G1114G5203G8879的應(yīng)用，對(duì)G6524G2172G12050G1262發(fā)展和改善人們G10995G8975水平G18129起到G1114G18337要作用。一、數(shù)字圖像處理的基本概況及簡(jiǎn)要發(fā)展數(shù)字圖像處理，G2375G39G76G74G76G87G68G79G44G80G68G74G72G51G85G82G70G72G86G86G76G81G74，是G17902過計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行G2447G19512G3134G3780、增強(qiáng)、復(fù)原、G2010G2118、G6564G2474G10317G5461等處理的方法和技術(shù)。數(shù)字圖像處理的G1147G10995和G17817G17907發(fā)展G1039要G2475G989G1022G3252G13044的G5445G2721一是計(jì)算機(jī)的發(fā)展G727G1120是數(shù)學(xué)的發(fā)展G708G10317G2047是G12175G6967數(shù)學(xué)理G16782的G2031G12447和G4448善G709G727G989是G5203G8879的G1904G10299G1006、G7531G1006、G10627G3671、G1903G1119、工G1006和G2319學(xué)等方G19766的應(yīng)用G19668G8726的增G19283。20世紀(jì)20年代，圖像處理G20330G8437應(yīng)用于改善G1274G6970和G13457約G1055G19400G9035G5225電G13530發(fā)G17877的圖G10267質(zhì)量。到20世紀(jì)50年代，數(shù)字計(jì)算機(jī)發(fā)展到一定的水平后，數(shù)字圖像處理G6177G11507G8503G5353起人們的G1864G17271。G20G286G23年G13666G3281G2955G8680G6524進(jìn)實(shí)G20576G4472用計(jì)算機(jī)對(duì)G256G5484G5470G13785七號(hào)”太空船發(fā)回的大批月球照G10267進(jìn)行處理，收到明顯的效果。20世紀(jì)60年代末，數(shù)字圖像處理具G3803G1114比較G4448整的體系,形成G1114一門G7044G1864的學(xué)科。20世紀(jì)70年代，數(shù)字圖像處理技術(shù)G5483到G17817猛的發(fā)展，理G16782和方法進(jìn)一步G4448善，應(yīng)用范圍更加G5203G8879。G3324這一時(shí)期，圖像處理G1039要和模式識(shí)G2047及圖像理解系統(tǒng)的G11752G12362相聯(lián)系，如文字識(shí)G2047、G2319學(xué)圖像處理、遙感圖像的處理等。20世紀(jì)70年代后期到現(xiàn)G3324，各G1022應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)字圖像處理G6564出越來越高的要G8726，促進(jìn)G1114這門學(xué)科向更高級(jí)的方向發(fā)展。G10317G2047是G3324景物理解和計(jì)算機(jī)視覺G708G2375機(jī)器視覺G709方G19766，圖像處理已由G1120維處理發(fā)展到G989維理解或解釋。近年來，G19555G11540計(jì)算機(jī)和其它各有關(guān)領(lǐng)域的G17817G17907發(fā)展，例如G3324圖像表現(xiàn)、科學(xué)計(jì)算可視化、G3822媒體計(jì)算技術(shù)等方G19766的發(fā)展，數(shù)字圖像處理已從一G1022專門的G11752G12362領(lǐng)域變成G1114科學(xué)G11752G12362和人機(jī)界G19766中的一種普遍應(yīng)用的工具。圖像處理工具箱G6564供一套全方位的參照標(biāo)準(zhǔn)算法和圖形工具，用于進(jìn)行圖像處理、G2010析、可視化和算法開發(fā)?？捎闷鋵?duì)有G3134圖像或退化圖像進(jìn)行G2447G3134或還原、增強(qiáng)圖像以獲G5483更高清晰度、G6564G2474G10317G5461、G2010析形狀和紋理以及對(duì)兩G1022圖像進(jìn)行匹配。工具箱中大部G2010函數(shù)均以開放式MATLAB語(yǔ)言編寫。這意味G11540可以檢查算法、修改源代碼和G2031建自定義函數(shù)。圖像處理工具箱G3324G10995物測(cè)定學(xué)、遙感、監(jiān)控、基G3252表達(dá)、顯微鏡技術(shù)、半導(dǎo)體測(cè)試、圖像傳感器G16786計(jì)、顏色科學(xué)及材料科學(xué)等領(lǐng)域?yàn)楣こ處熀涂茖W(xué)家G6564供支持。它也促進(jìn)G1114圖像處理技術(shù)的G6957學(xué)。二、數(shù)字圖像處理常用方法1、圖像變換由于圖像G19465G2027G5468大，G11464G6521G3324空G19400域中進(jìn)行處理，G9053及計(jì)算量G5468大。G3252G8504，G5460G5460G18331用各種圖像變換的方法，如G1625G12447G2506變換、G8791G4584G1172變換、G12175G6967G1325G5370變換等G19400G6521處理技術(shù)，將空G19400域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理，G993G1177可G1955G4581計(jì)算量，G13792G1000可獲G5483更有效的處理G708如G1625G12447G2506變換可G3324G20069域中進(jìn)行數(shù)字G9400G8886處理G709。目G2081G7044G1864G11752G12362的G4579G8886變換G3324時(shí)域和G20069域中G18129具有G14403G3921的G4628部化G10317G5627，它G3324圖像處理中也有G11540G5203G8879G13792有效的應(yīng)用。2、圖像編碼壓縮圖像編碼壓縮技術(shù)可G1955G4581G6563G17860圖像的數(shù)G6466量G708G2375比G10317數(shù)G709，以G1427G14422G11477圖像傳輸、處理時(shí)G19400和G1955G4581G6164G2356用的G4396G1660器G4493量。壓縮可以G3324G993G3845G11507的G2081G6564G991獲G5483，也可以G3324G1813G16780的G3845G11507G7477G1226G991進(jìn)行。編碼是壓縮技術(shù)中最G18337要的方法，它G3324圖像處理技術(shù)中是發(fā)展最早G1000比較成G10099的技術(shù)。3、圖像增強(qiáng)和復(fù)原圖像增強(qiáng)和復(fù)原的目的是為G1114G6564高圖像的質(zhì)量，如G2447G19512G3134G3780，G6564高圖像的清晰度等。圖像增強(qiáng)G993G13783G15397圖像G19489質(zhì)的原G3252，G12373出圖像中G6164感G1864G17271的部G2010。如強(qiáng)化圖像高G20069G2010量，可G1363圖像中物體G17730G5287清晰，G13466G14422明顯G727如強(qiáng)化低G20069G2010量可G1955G4581圖像中G3134G3780G5445G2721。圖像復(fù)原要G8726對(duì)圖像G19489質(zhì)的原G3252有一定的G1114解，一G14336G16774應(yīng)G7693G6466G19489質(zhì)過程建G12447G256G19489質(zhì)模G3423”，G1889G18331用G7588種G9400G8886方法，G5686復(fù)或G18337建原來的圖像。4、圖像分割圖像G2010G2118是數(shù)字圖像處理中的關(guān)G19202技術(shù)G1055一。圖像G2010G2118是將圖像中有意義的G10317G5461部G2010G6564G2474出來，其有意義的G10317G5461有圖像中的G17805G13548、G2318域等，這是進(jìn)一步進(jìn)行圖像識(shí)G2047、G2010析和理解的基G11796。G15441G9994目G2081已G11752G12362出G993G4581G17805G13548G6564G2474、G2318域G2010G2118的方法，G1306還G8821有一種普遍G17878用于各種圖像的有效方法。G3252G8504，對(duì)圖像G2010G2118的G11752G12362還G3324G993G7041G9157入G1055中，是目G2081圖像處理中G11752G12362的G9921G9869G1055一。5、圖像描述圖像G6563G17860是圖像識(shí)G2047和理解的G5529要G2081G6564。作為最簡(jiǎn)G2345的G1120G1552圖像可G18331用其G1972G1321G10317G5627G6563G17860物體的G10317G5627，一G14336圖像的G6563G17860方法G18331用G1120維形狀G6563G17860，它有G17805界G6563G17860和G2318域G6563G17860兩G12879方法。對(duì)于G10317G8542的紋理圖像可G18331用G1120維紋理G10317G5461G6563G17860。G19555G11540圖像處理G11752G12362的G9157入發(fā)展，已經(jīng)開始進(jìn)行G989維物體G6563G17860的G11752G12362，G6564出G1114體G12227G6563G17860、表G19766G6563G17860、G5203義G3290G7621體G6563G17860等方法。圖像G2010G12879G708識(shí)G2047G709圖像G2010G12879G708識(shí)G2047G709G4658于模式識(shí)G2047的范G11080，其G1039要G1881G4493是圖像經(jīng)過G7588G1135G20056處理G708增強(qiáng)、復(fù)原、壓縮G709后，進(jìn)行圖像G2010G2118和G10317G5461G6564G2474，從G13792進(jìn)行G2040G1927G2010G12879。圖像G2010G12879常G18331用經(jīng)G1868的模式識(shí)G2047方法，有統(tǒng)計(jì)模式G2010G12879和G2489法G708G13479G7512G709模式G2010G12879，近年來G7044發(fā)展起來的模G12958模式識(shí)G2047和人工G12082經(jīng)G13605G13488模式G2010G12879G3324圖像識(shí)G2047中也越來越G2475到G18337視。三、數(shù)字圖像處理在生活中的實(shí)際應(yīng)用G20、G14334G3837和G14334空技術(shù)方G19766的應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)G3324G14334G3837和G14334空技術(shù)方G19766的應(yīng)用，G19512G1114G990G19766G1183G13473的G45G51L對(duì)月球、G9791G7155照G10267的處理G1055G3818，G2490一方G19766的應(yīng)用是G3324G20146機(jī)遙感和G2367G7155遙感技術(shù)中。G16780G3822G3281家G8611G3837G8978出G5468G3822G1402G4531G20146機(jī)對(duì)G3332球G990有G1864G17271的G3332G2318進(jìn)行大量的空中G6680G5445。對(duì)由G8504G5483來的照G10267進(jìn)行處理G2010析，以G2081G19668要G19611用G1972G2327人，G13792現(xiàn)G3324改用配G3803有高級(jí)計(jì)算機(jī)的圖像處理系統(tǒng)來G2040G16847G2010析，G7094G14422G11477人G2159，G2460加G5567G1114G17907度，還可以從照G10267中G6564G2474人工G6164G993G14033發(fā)現(xiàn)的大量有用情報(bào)。這G1135圖像無G16782是G3324成像、G4396G1660、傳輸過程中，還是G3324G2040G16847G2010析中，G18129G5529須G18331用G5468G3822數(shù)字圖像處理方法?，F(xiàn)G3324世界各G3281G18129G3324利用陸G3332G2367G7155G6164獲G2474的圖像進(jìn)行資源調(diào)查G708如森G7531調(diào)查、G9035洋泥沙和漁G1006調(diào)查、水資源調(diào)查等G709，災(zāi)害檢測(cè)G708如病蟲害檢測(cè)、水G9791檢測(cè)、G10627G3671污染檢測(cè)等G709，資源勘G4531G708如石油勘查、礦G1147量探測(cè)、大G3423工程G3332理位置勘探G2010析等G709，G1904G1006規(guī)劃G708如土壤營(yíng)養(yǎng)、水份和G1904作物G10995G19283、G1147量的估算等G709，城市規(guī)劃G708如G3332質(zhì)G13479G7512、水源及G10627G3671G2010析等G709。我G3281也陸續(xù)開展G1114以G990諸方G19766的一G1135實(shí)際應(yīng)用，并獲G5483G1114G14403G3921的效果。G3324G8680象G20056報(bào)和對(duì)太空其它G7155球G11752G12362方G19766，數(shù)字圖像處理技術(shù)也發(fā)揮G1114相當(dāng)大的作用。2、G10995物G2319學(xué)工程方G19766的應(yīng)用數(shù)字圖像處理G3324G10995物G2319學(xué)工程方G19766的應(yīng)用十G2010G5203G8879，G13792G1000G5468有成效。G19512G1114G990G19766G1183G13473的CT技術(shù)G1055G3818，還有一G12879是對(duì)G2319用顯微圖像的處理G2010析，如紅G13466胞、白G13466胞G2010G12879，染色體G2010析，癌G13466胞識(shí)G2047等。G8504G3818，G3324X光肺部圖像增晰、超G3780G8886圖像處理、G5527電圖G2010析、G12447體定向放射治G11115等G2319學(xué)診G7041方G19766G18129G5203G8879G3332應(yīng)用圖像處理技術(shù)。3、G17902信工程方G19766的應(yīng)用當(dāng)G2081G17902信的G1039要發(fā)展方向是G3780音、文字、圖像和數(shù)G6466G13479合的G3822媒體G17902信。具體G3332G16774是將電話、電視和計(jì)算機(jī)以G989G13605合一的方式G3324數(shù)字G17902信G13605G990傳輸。其中以圖像G17902信最為復(fù)雜和困難，G3252圖像的數(shù)G6466量十G2010巨大，如傳G17877彩色電視信號(hào)的G17907率達(dá)G2000MBG76G87/G86以G990。要將這樣高G17907率的數(shù)G6466實(shí)時(shí)傳G17877出G2447，G5529須G18331用編碼技術(shù)來壓縮信息的比G10317量。G3324一定意義G990G16774，編碼壓縮是這G1135技術(shù)成敗的關(guān)G19202。G19512G1114已應(yīng)用較G5203G8879的熵編碼、G39G51CM編碼、變換編碼G3818，目G2081G3281G1881G3818G8503G3324大G2159開發(fā)G11752G12362G7044的編碼方法，如G2010行編碼、自G17878應(yīng)G13605G13488編碼、G4579G8886變換圖像壓縮編碼等。G23、工G1006和工程方G19766的應(yīng)用G3324工G1006和工程領(lǐng)域中圖像處理技術(shù)有G11540G5203G8879的應(yīng)用，如自G2172裝配線中檢測(cè)零G1226的質(zhì)量、并對(duì)零G1226進(jìn)行G2010G12879，印刷電路板疵病檢查，彈G5627G2159學(xué)照G10267的應(yīng)G2159G2010析，流體G2159學(xué)圖G10267的阻G2159和升G2159G2010析，郵政信G1226的自G2172G2010揀，G3324一G1135有毒、放射G5627G10627G3671G1881識(shí)G2047工G1226及物體的形狀和排G2027狀態(tài)，先進(jìn)的G16786計(jì)和制造技術(shù)中G18331用工G1006視覺等等。其中G1552G5483一G6564的是G11752制具G3803視覺、聽覺和觸覺功G14033的智G14033機(jī)器人，將G1262給工G1904G1006G10995G1147帶來G7044的激勵(lì)，目G2081已G3324工G1006G10995G1147中的G2955漆、焊G6521、裝配中G5483到有效的利用。5、G1903G1119公安方G19766的應(yīng)用G3324G1903G1119方G19766圖像處理和識(shí)G2047G1039要用于導(dǎo)彈的精確末制導(dǎo)，各種G1402G4531照G10267的G2040G16847，具有圖像傳輸、G4396G1660和顯示的G1903G1119自G2172化指揮系統(tǒng)，G20146機(jī)、坦克和G1903艦?zāi)M訓(xùn)練系統(tǒng)等G727公安G1006務(wù)圖G10267的G2040G16847G2010析，指紋識(shí)G2047，人臉鑒G2047，G993G4448整圖G10267的復(fù)原，以及交G17902監(jiān)控、G1119故G2010析等。目G2081已投入運(yùn)行的高G17907公路G993停車自G2172收費(fèi)系統(tǒng)中的車輛和車牌的自G2172識(shí)G2047G18129是圖像處理技術(shù)成功應(yīng)用的例子。6、文化藝術(shù)方G19766的應(yīng)用目G2081這G12879應(yīng)用有電視畫G19766的數(shù)字編輯，G2172畫的制作，電子圖像游戲，紡織工藝品G16786計(jì)，G7393裝G16786計(jì)G994制作，發(fā)G3423G16786計(jì)，文物資料照G10267的復(fù)制和修復(fù)，運(yùn)G2172G2604G2172作G2010析和G16792G2010等等，現(xiàn)G3324已G17892G9188形成一門G7044的藝術(shù)G16G16計(jì)算機(jī)G13666術(shù)。7、機(jī)器人視覺G29機(jī)器視覺作為智G14033機(jī)器人的G18337要感覺器G4460,G1039要進(jìn)行G989維景物理解和識(shí)G2047,是目G2081處于G11752G12362G1055中的開放G16850G20076。機(jī)器視覺G1039要用于G1903G1119G1402G4531、G2373G19517G10627G3671的自G1039機(jī)器人,郵政、G2319G19510和家G5249G7393務(wù)的智G14033機(jī)器人,裝配線工G1226識(shí)G2047、定位,太空機(jī)器人的自G2172G6817作等。G27、視G20069和G3822媒體系統(tǒng)G29目G2081,電視制作系統(tǒng)G5203G8879G1363用的圖像處理、變換、合成,G3822媒體系統(tǒng)中G19757G8502圖像和G2172態(tài)圖像的G18331G19610、壓縮、處理、G4396G17154和傳輸?shù)?。G28、科學(xué)可視化G29圖像處理和圖形學(xué)G13051G4506G13479合,形成G1114科學(xué)G1