數字圖像處理的關鍵技術及應用

李德偉 裴震宇

摘要 隨著經濟的發展與進步，計算機技術也經歷著不斷的進步，在我們的實際生活當中或者是工作中有很多的領域會應用到數字圖像處理技術。圖像處理技術主要是通過壓縮、編碼、增強復原、以及分割等等工作，使最終得到的圖像信息能夠滿足人們的生活需要以及視覺需求。

【關鍵詞】圖像處理 關鍵技術 應用

1 數字圖像處理

由于一般的圖像都包含大量的信息，需要運用計算機對這些圖像進行加工處理，從而轉換成為計算機能夠進行處理的數字圖像。數字圖像處理實際上就是運用計算機技術對圖像信息進行加工，從而使其能夠滿足人們的需要。因為處理圖像處理技術具有精確度高、信息量大的優勢，因此在生物醫學、航天工程、軍事、公安、人工智能等等領域得到廣泛的應用，對人們的生產生活造成了很大的影響。隨著數字圖像技術的不斷發展與進步，所包括的內容也越來越多。

數字圖像處理技術的信息大多數都是來源于二位數據，需要對大量的信息進行處理，這也就對計算機的運算速度以及存儲空間的要求更高了。和普通的語言信息相比較而言，在運用數字圖像信息處理技術對信息進行傳輸時所占用的頻帶要比普通的語言信息高幾千倍，因此對于退昂的壓縮技術的要求也就更高。在數字圖像當中像素之間并不是單獨存在的，而是具有一定的關聯性，這就使數字圖像處理技術在實現數據的壓縮上的可能性更高。圖像是視覺三維意識的二維映射，需要在運用計算機技術對三維形態進行識別和處理時或多或少的都要進行一定的模糊處理，因為在處理完之后的數字圖像是人為的對視覺應用進行評估的重要依據，處理的最終結果勢必會受到人的主觀意識的影響。

2 數字圖像處理技術

2.1 邊緣檢測技術

所謂邊緣實際上就是在圖像當中灰度變化避免明顯的區域之間的邊界。實際上對于圖像來說，最基本的特征就是邊緣，對圖像進行邊緣檢測需要經過以下四步來完成圖像濾波、邊緣增強、邊緣檢測、邊緣定位。

由于圖像主要是運用圖像導數對圖像的邊界進行檢測，噪聲又會對圖像導數造成極大的影響，因此常常都會運用濾波技術減少噪聲對圖像導數所造成的影響;通過對梯度幅值進行計算，將灰度變換比較明顯的點展現出來，從而實現圖像邊緣增強。由于在圖像當中剃度幅度比較大的點也不一定是圖像的邊緣點，因此需要借助一定的技術對圖像的邊緣點進行檢測;而定位則是運用子像素分辨率來對圖像的邊緣進行定位。

2.2 圖像壓縮技術

圖像壓縮技術在當今時代是一個比較熱門的話題。借助圖像壓縮技術對圖像進行壓縮，雖然會使空間內存占用量降低，與此同時還能夠在傳輸的過程當中使運輸工作效率更快，數據的安全性也會相應的得到提升。所以，借助有效地方式對圖像進行壓縮，能夠大大提高計算機的工作效率。

2.3 圖像分割技術

想要對目標圖像的選定部分進行處理，第一步就是需要將這部分目標圖像在整個圖像當中分離出來，也就是對圖像進行分割處理。對圖像進行分割處理主要有基于閾值的圖像分割法、基于區域的圖像分割法、基于邊緣的圖像分割法、直方圖法等等。

2.4 圖像增強與復原

對圖像進行增強實際上就是對圖像的視覺效果進行改變，對圖像當中觀看者所感興趣的部分進行增強，與此同時對圖形進行相應的處理，使處理之后的圖像有利于計算機工作。

3 數字圖像處理技術的應用

3.1 航空航天技術

在一九六四年，美國登錄月球的航天探測器徘徊者7號向地球傳輸了四千多張在月球拍攝的照片，之后JPL運用計算機技術通過幾何校正、去燥等等相應的圖像處理技術對圖像進行處理，最終繪制出一張月球表面的地圖，對于人類來說這是對宇宙探索的一個里程碑。在零七年的十一月二十六日，中國的嫦娥一號衛星向地球發送了第一幅月球的圖像，經過相應的技術處理之后，得到了月球表面的三維立體影像。最終我們能夠看到這些圖片都要歸功于數字處理技術。

3.2 生物醫學

在生物醫學方面數字圖像處理技術得到廣泛的應用，極大的促進了醫學的發展與進步。由于對臨床進行診斷以及病理研究上運用圖像處理技術與其他技術相比較更加直觀、微創，安全性更強，因此受到更多的人的喜愛。自從二十世紀七十年代人類發明了X光CT技術之后，在醫學影像界引起了極大的轟動，自此之后，圖像處理技術在生物醫學上的應用越來越廣泛，時至今日，醫學對于圖像處理技術的的依賴性越來越強?，F如今在醫學方面對圖像處理技術的應用主要包括磁共振成像、B超、細胞分析、染色體分析等等。

3.3 其他應用

除了在以上方面圖形處理技術得到廣泛的應用之外，在軍事、機器人視覺領域的應用將最為先進的軟硬件圖像處理技術應用其中，在軍事方面包含導彈制導、電子沙盤、軍事訓練等等，現如今在公安方面應用圖像處理技術的地方也越來越多，運用圖像處理技術進行工作提高了公安的工作實效性，對于事物的判斷也更加準確。在文化藝術方面對圖像處理技術的應用包括對服裝進行設計之后制作，對一些陳舊的文物照片進行復原等等;在通信工程上也會用到數字圖像處理技術，主要是指所媒體通信，在多媒體通信當中，圖像通信是最為復雜的一項，為了對圖像通信當中圖像數據量比較大的這一問題，首先需要解決的就是壓縮編碼技術;在電子商務領域包含對產品進行防偽制作以及身份認證等等，還有就是科學可視化以及工程工業等等很多的方面都會運用到數字圖像處理技術。

4 結束語

隨著信息技術的不斷發展與進步，計算機圖像處理技術的應用也越來越廣泛。無論是人們生活當中的一點一滴還是航空航天、生物醫學等大的事業都能夠應用到數字圖像處理技術，它與人們的生活的聯系越來越緊密。總而言之，對于數字圖像處理技術的相關研究，不管是從理論角度還是實踐方面，都具有極強的影響力。隨著數字圖像處理技術的越來越完善，自然也就出現了很多的負面的影響，比如說最近幾年，應用該技術惡意的去制作一些假的照片，對當事人造成極大的影響，另外，技術越來越高，也就越來越難辨別真偽，怎樣才能夠明辨真偽，是現如今最應該解決的問題。

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