计算机图像处理技术在全息学中的应

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 计算机图像处理技术在全息学中的 应 【摘 要】随着现代计算机技术 的不断发展以及相关设备的不断完善， 全息技术也因此受到了不断推动而快速 发展。近年来，全息技术中的数字技术 更是突飞猛进，研究应用越来越受到关 注。全息技术中的两个重要的组成部分 为：计算机图像处理和 CCD 技术。文 章着重从前一者进行阐述，并作了模拟 试验，介绍其在全息学中的应用。 中国论文网 /9/view-12768673.htm 【关键词】全息技术 计算机图 像处理 CCD 技术 近年来，随着计算机技术的不断 发展以及摄像设备的不断进步，数字化 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 的全息技术越来越受到关注。所谓数字 化的全息技术就是对全息成像的整个过 程能够利用数字化的信号来进行处理， 这其中包括全息图像的记录以及存储还 有后期的处理等过程。这种技术淘汰了 以往的全息干涉技术，对于信息的记录 取而代之的是 CCD 技术；淘汰了光学 衍射技术，取而代之的是计算机的模拟 技术。本文从计算机图像处理技术在全 息学中的应用方面进行详细的阐述与讨 论。 图像处理技术 计算机图像处理技术就是将接收 到的图片通过数字化即计算机内的数字 矩阵存储起来，然后利用计算机算法对 数字矩阵进行处理。在实际应用中，由 于目的以及用途的不同，常常要对数理 方法分类，大概包括以下这么几种。 （1）数字化图像。多位数字化图像就 是将普通意义上的模拟图片进行在计算 机内的数字化即转化为数字形式。 （2） 增强以及复原。为了对那些不需要在某 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 些用途中着重分析的部分先出或者弱化 以使它们对有用信息的干扰减小，使信 息更加的清晰和便于处理。 （3）图像编 码。所谓编码就是对图像进行压缩处理， 既确保图像不失真又要能简化图像，这 样就会使得图像易于存储。 （4）图像重 建。有时候并不能直接获得图像，而是 获得采集来的数据，这时就要利用图像 重建这一功能将图像重新建立出来。 （5）模式识别。有时利用图像功能来 进行系统的密码设置，比如较高科技的 人脸识别，指纹识别技术。这些都是利 用了模式识别这一功能。 （6）计算机的 图形学。所谓计算机图形学指的是对于 模糊概念上的图形，即不是实际存在的 图形通过这一技术显示出来。 众所周知，在二十世纪八十年代 计算机技术的发展可谓是速度惊人，伴 随着的是计算机技术的快速发展与应用。 即便是到今天为止，许多领域都采用了 计算机图像处理技术，如医学、军事、 科研甚至就是人们生活中许多小的方面 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 都离不开它。通过这些年的不断发展与 进步，我国的计算机图像处理技术渐渐 地赶上了国外一些发达国家的步伐，在 诸如卫星、传感器等图像应用方面甚至 已经处于领先的地位。 计算机图像技术的发展还远远没 有停止。全息技术的下一代正在朝着 3D 全息成像发展。所谓 3D 全息成像技 术就是这种技术所成的像是立体的，它 是通过空气作为介质，利用衍射以及干 涉形成立体的影像投射。能够展现出如 同图像中的实际场景就在眼前，让人如 临其境。这种技术只要将 3D 的图像记 录下来，不管到何处都会近乎真实地再 现当时的场景，用一种超清晰的视觉以 及立体感营造一种所谓的“咫尺天涯” 的 特殊环境。这种技术的发展会使得全息 视频会议渐渐地被淘汰掉，不但能让观 众欣赏到真实的 3D 视觉盛宴，还免去 了必须戴特殊眼镜的步骤。更为有价值 的是，这种全息技术在未来还可以应用 到医师的异地会诊甚至是参加异地的病 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 人手术。 全息学中计算机图像处理技术的 应用 全息学中计算机图像处理技术的 应用一般可以归类为两个主要方面： （1）计算全息。这一方面应用 的最终目的是获得全息图。具体的实施 过程是将计算机图像处理技术与光全息 技术结合起来进行处理，并通过计算机 进行相关的操作最终将通过计算机图形 学结合起来的两种技术得出全息图。 （2）图像的增强与复原。为了 实现对图像的画面质量进行优化与提高， 渐渐发展出了图像编码技术。这种技术 按照不同应用类型可以大概分为两类， 频域和空域两类方法。所谓空域法就是 把图像在空间中处理成各个像素的组成 集合并且处理空间中的这个二维函数。 频域方法处理的过程是首先将图像正交 变换，经过正交变换之后得到系列阵列， 经过一系列的变化之后反变换到空间域 最终得到全息图像的过程。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 目前对于动态的全息 3D 图像在 实际生活中的里几乎没有，大都是应用 在军事科学研究中。通过这项技术对于 现代化的军事管理以及指挥控制能力都 是具有重要意义的，这些优越性是以往 的 2D 图像达不到的。另外还有一些全 息摄影技术的视频会议设备也在开发当 中，一旦这些设备开发出来对于未来的 商业也会产生推动意义。 模拟计算 在本文当中借助着 Matlab 软件， 结合着图像处理技术编写了程序，这些 程序可以用来模拟计算全息并最终实现 全息图像的滤波，图 1 所表示的是这一 过程的流程图。 通过编写 Matlab 程序最终来实 现全息的制作过程。在图 2 中可以看到 原始的物图，并且在物图上表明了一个 涉字，具体的尺寸为像素，紧接着在图 3 中示出了参考的光波，图 4 中示出了 经过计算机计算以后的计算全息图频谱， 最后在 5 图中得到了计算以后还原得到 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的全息再现图。 通过以上的程序，可以观察到模 拟计算全息并实现全息图像的过程实际 上就是之前说到的计算机图像处理技术 在全息技术中的应用。通过将