計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢探討

李玉榮

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的提高，也帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展。文章主要分析了圖像處理分析技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)，并針對(duì)其探討了數(shù)字圖像處理的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢，希望通過對(duì)目前圖像技術(shù)的處理水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而改進(jìn)其處理方法。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；圖像處理技術(shù)；發(fā)展趨勢

我國的圖像處理技術(shù)有一定的發(fā)展歷史。首先是利用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理，然后是在在這些基本處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步產(chǎn)生智能圖像處理技術(shù)。也可以說，在進(jìn)行智能圖像處理之前先應(yīng)該通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理。接下來我們主要是對(duì)這兩者的發(fā)展進(jìn)行介紹，以便人們能夠更加了解其圖像處理技術(shù)的發(fā)展歷程。同時(shí)可以從技術(shù)的發(fā)展過程中分析其未來的發(fā)展趨勢和可以拓寬的領(lǐng)域。

1 計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)分析

1.1 圖像處理與分析技術(shù)

科學(xué)技術(shù)在不斷地發(fā)展，尤其計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)。截止到目前，我們的計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)生過多次的改革，首先我們目前使用的計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的想象。在技術(shù)水平提高的同時(shí)其設(shè)備的成本也在大大的降低。目前圖像處理和分析技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在其作物的培養(yǎng)方面也發(fā)揮著非常重要的作用。通過對(duì)大量數(shù)據(jù)的研究表明，我們利用計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)可以在一定的程度提高測量分析的準(zhǔn)確率，同時(shí)可以大大提高工作的效率。通過科學(xué)技術(shù)的圖像技術(shù)處理我們可以改變以往作物研究中難于定量化的問題。在信息采集方面我們已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了智能化和自動(dòng)化。圖像處理也可以說是圖像的變換，通過在圖像之間進(jìn)行變換而達(dá)到處理圖像的目的。圖像分析與圖像處理是有很大區(qū)別的，主要體現(xiàn)在圖像處理的對(duì)象是圖像，而其處理結(jié)果也是圖像。但是，圖像分析的對(duì)象是圖像，其分析結(jié)果卻是數(shù)據(jù)信息。我們所得據(jù)是另外一種格式的圖像。因此，圖像的處理與技術(shù)分析會(huì)隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展變得更加成熟。同時(shí)它也會(huì)是市場上迅速發(fā)展起來的一個(gè)重要應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

1.2 圖形圖像數(shù)字處理技術(shù)

數(shù)字圖像處理是近年來才發(fā)展起來的一種科學(xué)技術(shù)。它在我國國內(nèi)的發(fā)展起步較晚，但是技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了一定的水平。數(shù)字圖像處理在我國發(fā)展已有三十多年的歷史，因?yàn)樯鐣?huì)市場中對(duì)圖像處理的要求仍然在不斷增加，圖像的應(yīng)用領(lǐng)域目前仍然在繼續(xù)的擴(kuò)大，所以對(duì)圖像處理的課題一直是世界上計(jì)算機(jī)界熱門的話題。市場的需求在不斷地變化，我們對(duì)圖像處理技術(shù)的理論知識(shí)也需要不斷地更新，我們需要對(duì)其及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

1.3 數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展史

數(shù)字圖像處理技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)而同步發(fā)展起來的一種科學(xué)技術(shù)，它在理論和社會(huì)實(shí)際應(yīng)用中得到了廣泛應(yīng)用，并且取得一定的成就。人們感知外界信息時(shí)的第一種方法就是通過視覺來進(jìn)行感知，圖像就是視覺的一種。我們一開始進(jìn)行圖像處理工作的目的就是通過一些手段來改變圖像呈現(xiàn)給我們的視覺效果，而最長用到的手段就是改變圖像的質(zhì)量。這種處理圖像的方法將照片的質(zhì)量盡可能的提高，當(dāng)然，在提高圖像的質(zhì)量時(shí)應(yīng)該注重通過各種手段來實(shí)現(xiàn)圖像對(duì)圖像質(zhì)量的改進(jìn)。

圖像處理技術(shù)，特別是數(shù)字圖像處理技術(shù)在最開始取得比較杰出成績的領(lǐng)域是在航天方面，其主要標(biāo)志是該技術(shù)在噴氣推進(jìn)試驗(yàn)中的首次嘗試。該技術(shù)的運(yùn)用使得在太空中發(fā)回來的照片不再受外界因素的影響，這種簡單的處理工作給實(shí)際的觀察工作帶來了很大的便利。此外，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中還首次得到了月球的地形圖，這對(duì)此后人類登上月球奠定了非常穩(wěn)固的基礎(chǔ)。當(dāng)然，對(duì)今后數(shù)字圖像處理技術(shù)的改進(jìn)也起到了很大的推動(dòng)作用。除了這個(gè)方面的成就之外，數(shù)字圖像處理技術(shù)也在醫(yī)學(xué)上它也得到了廣泛的應(yīng)用。醫(yī)學(xué)界在20世紀(jì)初發(fā)明了X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，也就是我們通常所說的CT。CT的工作原理就是將人的身體部位進(jìn)行投影，然后在計(jì)算機(jī)上出現(xiàn)相應(yīng)的截面圖像，在通過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)就可以獲得清晰的身體狀況圖像信息。這在醫(yī)學(xué)界是一項(xiàng)非常重大的發(fā)明。

計(jì)算機(jī)開始快速發(fā)展是在1975年左右，這帶動(dòng)了數(shù)字圖像處理技術(shù)的進(jìn)步。此外，如何通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就圖像進(jìn)行一定的解釋是越來越多的人開始考慮的問題。許多的發(fā)達(dá)國家加大了對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)研究，并且取得了一定的效果。

2 數(shù)字圖像處理的優(yōu)點(diǎn)分析

2.1 數(shù)字圖像處理后圖像的再現(xiàn)性好

數(shù)字圖像處理技術(shù)之所以發(fā)展迅速是因?yàn)槠溆歇?dú)特的優(yōu)點(diǎn)，特別是與模擬數(shù)字相比。主要表現(xiàn)在其可能會(huì)因?yàn)閳D像在處理過程中的一些操作而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量的退化。數(shù)字圖像在處理的過程中需要盡可能保持其原有圖像，確保其原有的圖像在整個(gè)處理的過程中不受影響。

2.2 數(shù)字圖像處理精度高

它可以將一幅模擬的圖像數(shù)字化為任意大小的二維數(shù)組，但是不同的數(shù)學(xué)化設(shè)備它的功能有限，不一定都可以達(dá)到最佳狀態(tài)。市場中常見的現(xiàn)代掃描儀的主要功能就是將各個(gè)像素的灰度登記提升的更好，這種功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用的需求是由很大的幫助的。這已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)我們計(jì)算機(jī)許多的目標(biāo)。這與傳統(tǒng)的圖像模擬處理相比就有很大的優(yōu)勢了，傳統(tǒng)的圖像模擬處理為了提高圖像處理精度，必須要大動(dòng)干戈，就設(shè)備進(jìn)行重新的改善處理，這從經(jīng)濟(jì)的角度上來說是非常不劃算的。

2.3 數(shù)字圖像的處理適用面寬

數(shù)字圖像的來源可以有很多種，可以使各種類型的圖像。我們對(duì)圖像數(shù)字化處理就可以任意的進(jìn)行處理，可以小到電子顯微鏡圖像，也可以大到人們所要需求的地步。我們可以看到對(duì)圖像的數(shù)字化處理它可以拓寬圖像的適用面。

3 數(shù)字圖像處理的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢：

在處理圖像時(shí)可以充分利用人類感知社會(huì)信息的視覺手段來提升圖像的質(zhì)量。因?yàn)閳D像是人們獲取信息的主要來源，圖像處理的技術(shù)已經(jīng)拓展到我們生產(chǎn)和生活的多個(gè)方面。科學(xué)技術(shù)在不斷地發(fā)展，數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域定會(huì)更好的拓展，發(fā)展的前景更是一片輝煌。我們接下來就討論一下圖像處理技術(shù)的未來發(fā)展前景。

3.1 航天航空技術(shù)方面

數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)于人類的航空航天事業(yè)的研究有著非常大的貢獻(xiàn)，在未來幾年里，數(shù)字圖像處理技術(shù)也會(huì)造福于航空航天事業(yè)。現(xiàn)今運(yùn)用大數(shù)字圖像處理技術(shù)的方面主要是運(yùn)用其對(duì)首先是在航空事業(yè)中得以研究，因此它在航天航空技術(shù)方面會(huì)一直發(fā)揮其作用。除了對(duì)太空監(jiān)測器對(duì)月球、火星等星球發(fā)回來的照片的處理之外，還可以在飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)中得到月球、火星等外星球發(fā)回來的照片進(jìn)行處理。其處理工作最開始是在空中進(jìn)行的，然后在一定的設(shè)備中儲(chǔ)存。當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過地面設(shè)備的上方時(shí)進(jìn)行圖片的采集工作，緊接著便將圖片送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析和處理工作。在整個(gè)研究、分析甚至是采集數(shù)據(jù)的過程中，數(shù)字化圖像處理技術(shù)都得到了充分的應(yīng)用。因此，數(shù)字圖像處理方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測，天氣預(yù)報(bào)，以及農(nóng)業(yè)規(guī)劃等方面。

3.2 醫(yī)學(xué)治療方面

除了上文中提到的CT技術(shù)之外，在醫(yī)學(xué)方面也經(jīng)常會(huì)用到數(shù)字圖像數(shù)量技術(shù)，通過這種技術(shù)來進(jìn)行疾病的診斷以及治療工作。可見，它在其他方面也得到應(yīng)用，比如在醫(yī)學(xué)當(dāng)中常出現(xiàn)的X光肺部圖像增晰、超聲波圖像處理、心電圖分析等醫(yī)學(xué)診斷方面。

3.3 軍事武器制造方面

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，讓我們的軍事化設(shè)備也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和科技化。在軍事方面圖像處理發(fā)揮著非常重要的作用。比如說導(dǎo)彈定向制造，還有各種偵察照片的分析，在軍事自動(dòng)化指揮系統(tǒng)和模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中都會(huì)運(yùn)用到圖像數(shù)字化處理技術(shù)。除此以外，在公安系統(tǒng)中的圖像識(shí)別，和監(jiān)控視頻的處理這都是需要進(jìn)行圖像的數(shù)字化處理，從以上的介紹我們可以分析出數(shù)字處理技術(shù)的重要性。

3.4 現(xiàn)代文化藝術(shù)方面

世界科技的進(jìn)步發(fā)展帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平也得到了提高。人們對(duì)生活的需求也提高了，尤其是在精神生活方面。數(shù)字化處理技術(shù)改變了傳統(tǒng)文化藝術(shù)的藝術(shù)效果。這主要表現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｉ钪兴吹降碾娨暋㈦娪爸校S多的畫面都是通過數(shù)字編輯來實(shí)現(xiàn)的，這些技術(shù)在一定的程度上幫助人們對(duì)生活水平得到了滿足。

總之，隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化以及科技經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，圖像的應(yīng)用領(lǐng)域也在傳統(tǒng)的家用、宣傳、設(shè)計(jì)拓展到了航空領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)生物工程，軍事公安方面和文化藝術(shù)方面。數(shù)字化圖像處理技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，我們一定要重視它的發(fā)展，將其廣泛地應(yīng)用到我們生產(chǎn)生活當(dāng)中，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的有效發(fā)展。