圖像處理智能化的發展方向

摘 要智能化是目前很多事物的發展趨勢，圖像處理也正在朝著智能化的方向發展。在我國圖像處理技術不斷發展以及應用范圍的擴大，決定了圖像處理智能化是未來發展的必然趨勢，本文介紹了圖像處理智能化發展概況、關于圖像處理智能化的研究以及圖像處理智能化的應用方面。

【關鍵詞】圖像處理智能化 智能算法 應用

1 圖像處理智能化發展概述

圖像處理技術最開始是伴隨著戰爭的發展而發展，在海灣戰爭、伊拉克戰爭等幾次戰爭中，美軍利用先進的圖像處理技術探明了伊拉克軍隊的部隊布置、裝備情況，并且因此而給予了精確打擊。目前很多武器的發展已經開始應用圖像處理智能化技術，而且這一技術在很多方面也有所應用，例如多媒體視頻、機器人視覺以及光學成像等方面。現代技術的發展為圖像處理智能化提供了相當多的理論與技術基礎，例如各類軟件與硬件，圖像處理智能化最早在上世紀70年代中期被應用于軍事方面，利用攝像機對目標進行追蹤拍攝，之后利用圖像處理智能化對于傳輸的視頻、圖像進行分析，將最終結果傳輸回主機系統，對目標實施跟蹤，最后使用無人機或者導彈將其摧毀。目前這一技術的使用重點已經從軍用開始向民用轉移，它現在已經開始應用于人們的生活之中，并且向更多的層面發展，但是實際上還是存在著部分問題，例如在對目標進行捕獲時，目標仍舊由人所控制，這對于目標的捕獲要求就提高了，使用者必須擁有更高的捕獲技術才能夠完成這一工作，才能夠進行之后的一系列操作，例如對目標實施打擊等。

2 關于圖像處理智能化研究

2.1 圖像的形成

圖像傳感器是圖像處理智能化的關鍵所在，二者互相聯系，互相作用。圖像傳感器承擔起對視頻的制作功能，我國社會正處于向前發展的階段，圖像處理智能化開始被應用于更多方面，這也對圖像處理智能化提出了更高的要求，在對目標進行識別時需要使用到3D技術，需要在各種環境下實現對目標的識別，我國環境正在隨著社會發展而產生變換，因此可能會出現新的問題，這對于圖像處理智能化有著更高的要求，因此相關的研究人員不能只局限于當前的技術成果，應該積極進行探究，讓我國能夠使用到更加先進的成像系統與成像理論，這就是量子成像理論，它在未來將成為圖像處理智能化的核心。量子糾纏現象是量子成像理論中的重要內容，這一現象體現的是微觀客體之間的關聯關系可以延伸到更遠的地方，可以不被拘束在某一個地點，量子糾纏產生的激光是量子成像中光源的來源，其中包含兩道光束，一道用來對目標進行照射，同時獲取相關的圖像信息，另一道則將傳輸的圖像利用計算機以及圖像傳感器進行處理，這樣就能夠得到高分辨率圖像。

2.2 算法的分類

在對相關軟件進行設計時，算法是其中的核心，它通過將數據結構和其他信息進行結合，之后按照一定的步驟完成整體的運算。面對相同的任務，不同的算法有著不同的步驟，因此而消耗的時間與不相同，部分研究人員經過自身探索總結出了一些算法。仿生算法是研究人員受到生物以及自然界的啟發，以此來創造出的算法，目前想要解決某一問題只依靠一種算法是難以實現的，必須學會對各種算法進行總結，利用他們各自的優點去解決問題。在大多數情況下都需要對適應函數、遺傳編碼等進行詳細設計，讓整個網絡可以對各類算法進行更好的學習，并且能夠改善算法中存在的不穩定性，提高算法的全局搜索能力。智能算法中包括了很多內容，其中合成匹配濾波器以及自適應濾波器是其中的關鍵，這二者在解決問題時都能夠發揮出重要作用，例如自動識別等問題。合成匹配濾波器在對目標進行識別時需要應用到的信息有很多，例如目標自身的姿態、發生變化后的形態、發生變化的原因等，這就導致其存在著部分不足，在使用時會受到各方面因素的限制，目前隨著科技的發展，這一問題將在未來得到解決。計算的精確程度時智能算法與普通算法之間最為重要的區別，它具有普通算法自身不具備的聯想、記憶以及學習功能，在進行圖像處理智能化中很多問題都需要智能算法來進行解決。

2.3 圖像智能化處理方式

相關交叉處理方式是目前主要應用的圖像智能化處理方式，這一處理方式主要被應用于在復雜環境下解決與物體相關的識別問題，我國很多學者、機構都在對這一方面進行研究，其中包括了數學、物理以及光學等方面，這樣可以對大部分目標進行識別，如果部分目標隱藏過深，難以識別就需要用到偏振光譜傳感器等儀器，以此來增加部分物體與所處環境的識別度，目前這一方式已經開始被運用并且取得了較好的效果。微極化濾波器的應用也是一方面，這一方式主要應用于高分辨率光學系統中，這一方面的形成增加目標對比度、識別度的系統，可以利用傳感器對目標進行識別，并且利用相應系統對目標自身攜帶的信息進行讀取，可以獲得更加詳細的信息以及更加清晰的圖像。

3 圖像處理智能化的應用

3.1 醫學方面

目前醫院中廣泛使用的CT技術就運用到了圖像處理智能化技術，而且還能夠會很多微觀圖像進行顯現，例如各類細胞、人體內的神經體系以及病人的病變組織，讓醫生能夠對病人的身體與病情有著更為直觀的了解，之后做出相應的治療措施，保證病人的身體健康。

3.2 軍事方面

在前文提到過，美軍曾經使用這一技術在戰爭中對地方戰略目標實施重點打擊，這一技術在目前得到了加強應用，它與無人機之間進行配合，對敵方目標進行確認，無人機通過發射導彈將其摧毀，美軍對部分恐怖分子的擊斃都是依賴此項技術，這一技術還能夠對相應地點建立模型分析，讓部隊對于一些地方、地點更為熟悉，方便部隊進行演習以及模擬訓練。

3.3 航天方面

很多人造衛星以及發射的航空器、探測器上都配備了與之相應的裝置，它們能夠對太空中的景象進行攝影、攝像，保證影像的清晰程度，雖然在上世紀60年代美國與前蘇聯都曾經發射過載人飛船，但是由于當時條件限制，航天員帶回的影像效果并不好，但現在圖像處理智能化的加入給目前的航空航天帶來了新的局面，提高了影像的分辨率，讓衛星以及航空器拍攝的照片可以以一種更加清晰的形式表現出來。

參考文獻

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作者簡介

萬卷（1983-），女，陜西省西安市人，碩士學位，現西安培華學院講師，主要研究方向為計算機應用。

作者單位

西安培華學院通識教育中心 陜西省西安市 710125