數字信號處理的發展及其在圖像處理中的應用

張坤平許昌電氣職業學院電氣工程系（許昌技師學院）

數字信號處理的發展及其在圖像處理中的應用

張坤平
許昌電氣職業學院電氣工程系（許昌技師學院）

隨著計算機信息的快速發展，數字信號處理在計算機發展的基礎之上開始被廣泛運用。數字信號處理技術在圖像處理中的應用，對圖像處理技術的發展有著非常大的促進作用。數字圖像處理技術就是以數字信號處理為基礎的圖像處理技術，是一種將圖像的信號轉變成數字信號并且通過計算機技術對其進行編碼、增強、復原、提取以及去除噪音等等，并在多個領域得到廣泛的應用。本文重點對數字信號處理在圖像處理中的應用展開研究。

數字信號；圖像處理；應用；發展

數字信號處理技術是一種將信號轉化成數字的形式來表示處理的理論與技術，就是借助數值計算的方式對信號進行加工處理的中理論與技術。隨著計算機行業的不斷深入的發展，其涉及到的行業領域也越來越廣泛。數字信號處理技術依靠著計算機的發展而開始被廣泛的運用。數字信號處理技術在圖像處理中的應用，對圖像處理技術的發展有著非常大的促進作用。數字圖像處理技術就是以數字信號處理為基礎的圖像處理技術，是一種將圖像的信號轉變成數字信號并且通過計算機技術對其進行編碼、增強、復原、提取以及去除噪音等等[1]，并在多個領域得到廣泛的應用，尤其在圖像處理領域的應用，為各個行業帶來了新的技術服務。

一、數字信號處理的發展

數字信號處理技術以一種將圖片、聲音以及視頻等等模擬的信息通過一系列的處理技術進行轉化成數字形式的一種技術，簡稱DSP。DSP也會被用到將模擬信息轉化之后進行輸出。數字信號處理技術是一種應用型的理論性技術。數字信號處理技術可以實現信息的高速傳輸，并且成本較低，精確靈活等，這都是數字信號處理技術快速的發展的原因。數字信號處理技術在信號傳輸的過程中具有非常高的穩定性用戶可靠性，在傳輸過程中不受溫度的影響與干擾，所以數字信號處理技術在規模較大的集成電路中廣受歡迎。

數字信號處理技術的發展起源于20世紀60年代數字信號處理理論的出現，隨即同世紀80年代產生數字信號處理技術，開始了數字信號處理技術的發展道路。一直到同世紀90年代開始飛速發展，數字信號處理技術在工業的生產作業中得到了廣泛的應用，一度成為人們常用的工業術語。直至今日，信號處理技術的發展猶在繼續，其自身獨有的技術與理論的優勢，迅速的占領數字電視、移動通信、電子消費等領域，為數字化的發展帶來了核心的力量。

二、數字信號處理技術在圖像處理中的應用

隨著科學技術的不斷發展，數字化已經融進了人們生活中的方方面面，數字化時代即將來臨。數字信號處理技術的發展為諸多領域帶來了新的發展力量。數字信號處理技術在圖像處理中的應用，推動了數字圖像處理技術的發展。20世紀70年代，數字圖像處理技術在計算機的飛速發展的推動下，開始快速的發展，尤其是90年代，數字圖像處理開始被廣泛的適用在各個領域。

數字信號處理技術在圖像中的處理中的應用主要可以分為幾個領域，首先是對圖像的獲取與輸出，數字圖像的獲取與輸出是通過數字處理技術將計算機本身不能接收的圖像信號轉化成計算機可以接受的數字信號，并且可以將這些圖像信息按照需要顯示出來。常見的數字圖像獲取的途徑有數碼相機、掃描儀等，而輸出的設備主要有打印機、投影儀以及顯示器等等。如圖1。

圖1　數字圖像處理流程圖

數字信號處理技術在圖像處理技術中的應用還體現在圖像變換中，當需要處理的圖像的陣列非常大時，如果在空間域中直接處理就會需要很大的計算量，因此運用數字信號處理技術來進行間接的及處理，將空間域的處理變成換域處理，不僅僅能夠減少計算量，并且還提高了計算的準確性，為圖像的變換的發展起到推動作用。

再次就是在圖像編碼的壓縮技術中的應用，就是通過對圖像的信息進行編碼，并且要有一定的保真度，以壓縮圖片的數據量，減少存儲空間以及在傳輸過程中的時間。

數字信號處理技術在圖像分割技術中的應用，將圖像中有意義的部分進行提取，對圖像進行一步的識別、分析和處理，這是數字信號處理技術在圖像處理中的關鍵技術之一。

數字信號處理技術在圖像描述中的應用是對一些簡單的二值圖像運用幾何特性進行描述，一般圖像的描述方式主要是二維形狀，隨著數字處理技術的發展，三維形狀的圖像描述已經開始發展。圖像描述實施圖像的識別與理解的前提[2]。

最后就是對圖像的檢測和識別，圖像的識別與檢測主要是通過對圖像的處理，然后對圖形進行分割與特征提取，以方便對圖像進行解釋與理解，來確定圖像中的目標及位置等。

三、結語

數字信號處理技術已經成為現代社會中的信息處理技術的核心，隨著科學技術與工業水平的不斷發展，未來對信息處理技術的要求也會越來越高，數字處理技術當前還沒有完全的挖掘出其所有的應用技術，因此數字信號處理技術仍然要不斷的增強技術水平，挖掘其潛在的技術應用，來滿足不斷擴大的需求。數字信號處理在圖像處理中的應用就是其應用技術中的一個分支，在圖像處理技術中的發展，為圖像處理技術開辟了嶄新的發展道路，并且也一直在不斷發展的路上，為人類的科技、生活帶來更好的服務技術，推動人類生活水平的推高，促進科學技術的進步。

[1]王瑋，魏永旺，郝婧.淺談數字信號處理的發展及其在圖像處理中的應用[J].IT技術論壇，2008（29）

[2]王紅偉，淺談數字圖像處理技術的應用現狀與發展前景[J].應刷質量與標準化

張坤平（1982-），女，漢，河南省鞏義人，碩士研究生，助教，研究方向：控制理論與控制工程。