数字图像处理 论文b

数字图像处理摘要数字图像处理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。图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。让我们一起来认识数字图像处理技术。关键词基本概况及简要发展实际应用未来发展引言对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉G5527理和实际应用的要G8726图像处理G4613是。G19555G11540计算机技术的发展，数字图像处理技术G5483到G7509大的G18337视和G19283足的发展，出现G1114G16780G3822G7044理G16782、G7044方法、G7044算法、G7044G6175G8585和G7044G16786G3803，并已G3324科学G11752G12362、工G1006G10995G1147、G2319G11115G2367G10995、G6957G13958、G4101G1060、G12661理和G17902信等方G19766G5483到G1114G5203G8879的应用，对G6524G2172G12050G1262发展和改善人们G10995G8975水平G18129起到G1114G18337要作用。一、数字图像处理的基本概况及简要发展数字图像处理，G2375G39G76G74G76G87G68G79G44G80G68G74G72G51G85G82G70G72G86G86G76G81G74，是G17902过计算机对图像进行G2447G19512G3134G3780、增强、复原、G2010G2118、G6564G2474G10317G5461等处理的方法和技术。数字图像处理的G1147G10995和G17817G17907发展G1039要G2475G989G1022G3252G13044的G5445G2721一是计算机的发展G727G1120是数学的发展G708G10317G2047是G12175G6967数学理G16782的G2031G12447和G4448善G709G727G989是G5203G8879的G1904G10299G1006、G7531G1006、G10627G3671、G1903G1119、工G1006和G2319学等方G19766的应用G19668G8726的增G19283。20世纪20年代，图像处理G20330G8437应用于改善G1274G6970和G13457约G1055G19400G9035G5225电G13530发G17877的图G10267质量。到20世纪50年代，数字计算机发展到一定的水平后，数字图像处理G6177G11507G8503G5353起人们的G1864G17271。G20G286G23年G13666G3281G2955G8680G6524进实G20576G4472用计算机对G256G5484G5470G13785七号”太空船发回的大批月球照G10267进行处理，收到明显的效果。20世纪60年代末，数字图像处理具G3803G1114比较G4448整的体系,形成G1114一门G7044G1864的学科。20世纪70年代，数字图像处理技术G5483到G17817猛的发展，理G16782和方法进一步G4448善，应用范围更加G5203G8879。G3324这一时期，图像处理G1039要和模式识G2047及图像理解系统的G11752G12362相联系，如文字识G2047、G2319学图像处理、遥感图像的处理等。20世纪70年代后期到现G3324，各G1022应用领域对数字图像处理G6564出越来越高的要G8726，促进G1114这门学科向更高级的方向发展。G10317G2047是G3324景物理解和计算机视觉G708G2375机器视觉G709方G19766，图像处理已由G1120维处理发展到G989维理解或解释。近年来，G19555G11540计算机和其它各有关领域的G17817G17907发展，例如G3324图像表现、科学计算可视化、G3822媒体计算技术等方G19766的发展，数字图像处理已从一G1022专门的G11752G12362领域变成G1114科学G11752G12362和人机界G19766中的一种普遍应用的工具。图像处理工具箱G6564供一套全方位的参照标准算法和图形工具，用于进行图像处理、G2010析、可视化和算法开发。可用其对有G3134图像或退化图像进行G2447G3134或还原、增强图像以获G5483更高清晰度、G6564G2474G10317G5461、G2010析形状和纹理以及对两G1022图像进行匹配。工具箱中大部G2010函数均以开放式MATLAB语言编写。这意味G11540可以检查算法、修改源代码和G2031建自定义函数。图像处理工具箱G3324G10995物测定学、遥感、监控、基G3252表达、显微镜技术、半导体测试、图像传感器G16786计、颜色科学及材料科学等领域为工程师和科学家G6564供支持。它也促进G1114图像处理技术的G6957学。二、数字图像处理常用方法1、图像变换由于图像G19465G2027G5468大，G11464G6521G3324空G19400域中进行处理，G9053及计算量G5468大。G3252G8504，G5460G5460G18331用各种图像变换的方法，如G1625G12447G2506变换、G8791G4584G1172变换、G12175G6967G1325G5370变换等G19400G6521处理技术，将空G19400域的处理转换为变换域处理，G993G1177可G1955G4581计算量，G13792G1000可获G5483更有效的处理G708如G1625G12447G2506变换可G3324G20069域中进行数字G9400G8886处理G709。目G2081G7044G1864G11752G12362的G4579G8886变换G3324时域和G20069域中G18129具有G14403G3921的G4628部化G10317G5627，它G3324图像处理中也有G11540G5203G8879G13792有效的应用。2、图像编码压缩图像编码压缩技术可G1955G4581G6563G17860图像的数G6466量G708G2375比G10317数G709，以G1427G14422G11477图像传输、处理时G19400和G1955G4581G6164G2356用的G4396G1660器G4493量。压缩可以G3324G993G3845G11507的G2081G6564G991获G5483，也可以G3324G1813G16780的G3845G11507G7477G1226G991进行。编码是压缩技术中最G18337要的方法，它G3324图像处理技术中是发展最早G1000比较成G10099的技术。3、图像增强和复原图像增强和复原的目的是为G1114G6564高图像的质量，如G2447G19512G3134G3780，G6564高图像的清晰度等。图像增强G993G13783G15397图像G19489质的原G3252，G12373出图像中G6164感G1864G17271的部G2010。如强化图像高G20069G2010量，可G1363图像中物体G17730G5287清晰，G13466G14422明显G727如强化低G20069G2010量可G1955G4581图像中G3134G3780G5445G2721。图像复原要G8726对图像G19489质的原G3252有一定的G1114解，一G14336G16774应G7693G6466G19489质过程建G12447G256G19489质模G3423”，G1889G18331用G7588种G9400G8886方法，G5686复或G18337建原来的图像。4、图像分割图像G2010G2118是数字图像处理中的关G19202技术G1055一。图像G2010G2118是将图像中有意义的G10317G5461部G2010G6564G2474出来，其有意义的G10317G5461有图像中的G17805G13548、G2318域等，这是进一步进行图像识G2047、G2010析和理解的基G11796。G15441G9994目G2081已G11752G12362出G993G4581G17805G13548G6564G2474、G2318域G2010G2118的方法，G1306还G8821有一种普遍G17878用于各种图像的有效方法。G3252G8504，对图像G2010G2118的G11752G12362还G3324G993G7041G9157入G1055中，是目G2081图像处理中G11752G12362的G9921G9869G1055一。5、图像描述图像G6563G17860是图像识G2047和理解的G5529要G2081G6564。作为最简G2345的G1120G1552图像可G18331用其G1972G1321G10317G5627G6563G17860物体的G10317G5627，一G14336图像的G6563G17860方法G18331用G1120维形状G6563G17860，它有G17805界G6563G17860和G2318域G6563G17860两G12879方法。对于G10317G8542的纹理图像可G18331用G1120维纹理G10317G5461G6563G17860。G19555G11540图像处理G11752G12362的G9157入发展，已经开始进行G989维物体G6563G17860的G11752G12362，G6564出G1114体G12227G6563G17860、表G19766G6563G17860、G5203义G3290G7621体G6563G17860等方法。图像G2010G12879G708识G2047G709图像G2010G12879G708识G2047G709G4658于模式识G2047的范G11080，其G1039要G1881G4493是图像经过G7588G1135G20056处理G708增强、复原、压缩G709后，进行图像G2010G2118和G10317G5461G6564G2474，从G13792进行G2040G1927G2010G12879。图像G2010G12879常G18331用经G1868的模式识G2047方法，有统计模式G2010G12879和G2489法G708G13479G7512G709模式G2010G12879，近年来G7044发展起来的模G12958模式识G2047和人工G12082经G13605G13488模式G2010G12879G3324图像识G2047中也越来越G2475到G18337视。三、数字图像处理在生活中的实际应用G20、G14334G3837和G14334空技术方G19766的应用数字图像处理技术G3324G14334G3837和G14334空技术方G19766的应用，G19512G1114G990G19766G1183G13473的G45G51L对月球、G9791G7155照G10267的处理G1055G3818，G2490一方G19766的应用是G3324G20146机遥感和G2367G7155遥感技术中。G16780G3822G3281家G8611G3837G8978出G5468G3822G1402G4531G20146机对G3332球G990有G1864G17271的G3332G2318进行大量的空中G6680G5445。对由G8504G5483来的照G10267进行处理G2010析，以G2081G19668要G19611用G1972G2327人，G13792现G3324改用配G3803有高级计算机的图像处理系统来G2040G16847G2010析，G7094G14422G11477人G2159，G2460加G5567G1114G17907度，还可以从照G10267中G6564G2474人工G6164G993G14033发现的大量有用情报。这G1135图像无G16782是G3324成像、G4396G1660、传输过程中，还是G3324G2040G16847G2010析中，G18129G5529须G18331用G5468G3822数字图像处理方法。现G3324世界各G3281G18129G3324利用陆G3332G2367G7155G6164获G2474的图像进行资源调查G708如森G7531调查、G9035洋泥沙和渔G1006调查、水资源调查等G709，灾害检测G708如病虫害检测、水G9791检测、G10627G3671污染检测等G709，资源勘G4531G708如石油勘查、矿G1147量探测、大G3423工程G3332理位置勘探G2010析等G709，G1904G1006规划G708如土壤营养、水份和G1904作物G10995G19283、G1147量的估算等G709，城市规划G708如G3332质G13479G7512、水源及G10627G3671G2010析等G709。我G3281也陆续开展G1114以G990诸方G19766的一G1135实际应用，并获G5483G1114G14403G3921的效果。G3324G8680象G20056报和对太空其它G7155球G11752G12362方G19766，数字图像处理技术也发挥G1114相当大的作用。2、G10995物G2319学工程方G19766的应用数字图像处理G3324G10995物G2319学工程方G19766的应用十G2010G5203G8879，G13792G1000G5468有成效。G19512G1114G990G19766G1183G13473的CT技术G1055G3818，还有一G12879是对G2319用显微图像的处理G2010析，如红G13466胞、白G13466胞G2010G12879，染色体G2010析，癌G13466胞识G2047等。G8504G3818，G3324X光肺部图像增晰、超G3780G8886图像处理、G5527电图G2010析、G12447体定向放射治G11115等G2319学诊G7041方G19766G18129G5203G8879G3332应用图像处理技术。3、G17902信工程方G19766的应用当G2081G17902信的G1039要发展方向是G3780音、文字、图像和数G6466G13479合的G3822媒体G17902信。具体G3332G16774是将电话、电视和计算机以G989G13605合一的方式G3324数字G17902信G13605G990传输。其中以图像G17902信最为复杂和困难，G3252图像的数G6466量十G2010巨大，如传G17877彩色电视信号的G17907率达G2000MBG76G87/G86以G990。要将这样高G17907率的数G6466实时传G17877出G2447，G5529须G18331用编码技术来压缩信息的比G10317量。G3324一定意义G990G16774，编码压缩是这G1135技术成败的关G19202。G19512G1114已应用较G5203G8879的熵编码、G39G51CM编码、变换编码G3818，目G2081G3281G1881G3818G8503G3324大G2159开发G11752G12362G7044的编码方法，如G2010行编码、自G17878应G13605G13488编码、G4579G8886变换图像压缩编码等。G23、工G1006和工程方G19766的应用G3324工G1006和工程领域中图像处理技术有G11540G5203G8879的应用，如自G2172装配线中检测零G1226的质量、并对零G1226进行G2010G12879，印刷电路板疵病检查，弹G5627G2159学照G10267的应G2159G2010析，流体G2159学图G10267的阻G2159和升G2159G2010析，邮政信G1226的自G2172G2010拣，G3324一G1135有毒、放射G5627G10627G3671G1881识G2047工G1226及物体的形状和排G2027状态，先进的G16786计和制造技术中G18331用工G1006视觉等等。其中G1552G5483一G6564的是G11752制具G3803视觉、听觉和触觉功G14033的智G14033机器人，将G1262给工G1904G1006G10995G1147带来G7044的激励，目G2081已G3324工G1006G10995G1147中的G2955漆、焊G6521、装配中G5483到有效的利用。5、G1903G1119公安方G19766的应用G3324G1903G1119方G19766图像处理和识G2047G1039要用于导弹的精确末制导，各种G1402G4531照G10267的G2040G16847，具有图像传输、G4396G1660和显示的G1903G1119自G2172化指挥系统，G20146机、坦克和G1903舰模拟训练系统等G727公安G1006务图G10267的G2040G16847G2010析，指纹识G2047，人脸鉴G2047，G993G4448整图G10267的复原，以及交G17902监控、G1119故G2010析等。目G2081已投入运行的高G17907公路G993停车自G2172收费系统中的车辆和车牌的自G2172识G2047G18129是图像处理技术成功应用的例子。6、文化艺术方G19766的应用目G2081这G12879应用有电视画G19766的数字编辑，G2172画的制作，电子图像游戏，纺织工艺品G16786计，G7393装G16786计G994制作，发G3423G16786计，文物资料照G10267的复制和修复，运G2172G2604G2172作G2010析和G16792G2010等等，现G3324已G17892G9188形成一门G7044的艺术G16G16计算机G13666术。7、机器人视觉G29机器视觉作为智G14033机器人的G18337要感觉器G4460,G1039要进行G989维景物理解和识G2047,是目G2081处于G11752G12362G1055中的开放G16850G20076。机器视觉G1039要用于G1903G1119G1402G4531、G2373G19517G10627G3671的自G1039机器人,邮政、G2319G19510和家G5249G7393务的智G14033机器人,装配线工G1226识G2047、定位,太空机器人的自G2172G6817作等。G27、视G20069和G3822媒体系统G29目G2081,电视制作系统G5203G8879G1363用的图像处理、变换、合成,G3822媒体系统中G19757G8502图像和G2172态图像的G18331G19610、压缩、处理、G4396G17154和传输等。G28、科学可视化G29图像处理和图形学G13051G4506G13479合,形成G1114科学G1