數(shù)字圖像處理技術(shù)與應(yīng)用探討

趙秦川

（武警警官學(xué)院訓(xùn)練基地，廣東 廣州 510000）

通過數(shù)字圖像處理，使圖形和圖像得到優(yōu)化。數(shù)字圖像處理的特點是容易實現(xiàn)非線性處理，其通用性非常強，精度也很高，處理方法靈活多變，信息易于保存，傳送比較可靠。

1 數(shù)字圖像處理技術(shù)

1.1 基本概念

數(shù)字圖像處理，即將圖像信號以一定形式轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號并借助計算機對其進行處理。在該技術(shù)的發(fā)展初期，其主要是為了使圖像的視覺效果得到提升。由于該技術(shù)處理圖像不僅精度高，而且信息量也很大。目前，該技術(shù)已經(jīng)在軍事和航空航天、人工智能等專業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，不斷地對人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生影響。數(shù)字圖像處理技術(shù)進一步發(fā)展，其包含的內(nèi)容也越來越豐富，比如幾何處理、圖像增強、圖像識別、圖像理解等。

1.2 主要特點

數(shù)字圖像處理技術(shù)的信息源大部分是二維數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對計算機的速度和存儲空間都有非常高的要求。通過將數(shù)字圖像處理技術(shù)與普通語音信息進行比較發(fā)現(xiàn)，后者在傳輸信息方面頻帶要高得多，因此，這種技術(shù)就對圖像壓縮技術(shù)提出了較高的要求。在數(shù)字圖像中，像素與像素之間都有較大的關(guān)聯(lián)性，并不是獨立的，這也就使圖像處理技術(shù)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮成為了可能。圖像是視覺三維意識的二維映射，因此，計算機在識別、處理三維形態(tài)時就有必要進行模糊處理。

2 數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1 航空技術(shù)領(lǐng)域

數(shù)字圖像可以處理多種類型的圖像，適用范圍廣泛，可以處理數(shù)據(jù)量龐大的航空圖像。處理過程為：衛(wèi)星、航天器等拍攝的照片先在太空中轉(zhuǎn)為數(shù)字信號儲存在磁帶中，由航天器從拍攝地點運輸?shù)降厍颍慌c相關(guān)技術(shù)人員處理。提取、傳遞、分析等圖像處理過程技術(shù)要求很高，因為影響成像系統(tǒng)的因素很多，圖像受損的概率高。數(shù)字圖像處理技術(shù)對航空技術(shù)領(lǐng)域的影響很大，人們通過圖像分析展開一系列的勘探、建設(shè)、規(guī)劃等活動。數(shù)字圖像處理技術(shù)是一個跨學(xué)科的領(lǐng)域，盡管其發(fā)展歷史不長，但卻吸引了各領(lǐng)域研究人員的關(guān)注。

2.2 通信工程領(lǐng)域

通信工程又稱作電信工程，是電子工程的一個重要分支，目前，該領(lǐng)域發(fā)展迅速且有很大的潛力，尤其是數(shù)字通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信等讓人們在傳遞信息和獲得信息方面達到了前所未有的高度。通信工程主要以研究信號的產(chǎn)生、信息的傳輸、交換和處理為主，圖像通信是信息傳遞的重要步驟，其技術(shù)難度很大，因為圖像占用的數(shù)據(jù)量巨大，傳輸?shù)乃俾室笠埠芨摺Ｄ壳埃瑪?shù)字圖像處理采取變換編碼、熵編碼等技術(shù)處理通信圖像，效果好，但仍存在很多不足。

2.3 軍事維穩(wěn)領(lǐng)域

數(shù)字圖像處理技術(shù)能幫助公安系統(tǒng)分析大量的指紋、人像、監(jiān)控等數(shù)據(jù)，減少人力、時間的投入，提高公安辦案效率。數(shù)字圖像處理也被運用于導(dǎo)彈、槍械等軍事武器的制作。

2.4 文化藝術(shù)

數(shù)字圖像處理技術(shù)能夠有效促進文化藝術(shù)的發(fā)展，涉及文化藝術(shù)的多個方面。數(shù)字圖像先進的計算機科學(xué)技術(shù)可以有效改進電視劇、電影、電子游戲的畫面，幫助文藝品、服裝、發(fā)型等的創(chuàng)新設(shè)計，還可以修復(fù)文物照片以及分析運動員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)等。

3 數(shù)字圖像處理未來的發(fā)展趨勢

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的過程中，數(shù)字圖像處理技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。當(dāng)硬件成本逐漸降低，圖像處理技術(shù)在多個領(lǐng)域中的應(yīng)用也逐漸深入。事實上，目前圖像處理技術(shù)應(yīng)用于日常生活的并不多。在計算機領(lǐng)域飛速發(fā)展的過程中，包括人工智能和大數(shù)據(jù)云計算在內(nèi)的新型研究領(lǐng)域得到了較快的發(fā)展。圖像處理對于計算機視覺研究也起到了一定的促進作用。在人工智能領(lǐng)域中，視覺是其中機器重要的感官之一。目前，對三維應(yīng)力的理解與識別成為大眾廣泛研究的對象，其在一些軍事活動和較為危險的任務(wù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。在目前的研究水準(zhǔn)下，視覺的作用機理還不太明確，因此，對這方面的研究有待加強。

此外，數(shù)字圖像處理技術(shù)會朝著虛擬現(xiàn)實的方向發(fā)展。所謂“虛擬現(xiàn)實”，就是通過計算機輔助技術(shù)，打造一個3D虛擬空間。事實上，圖像處理技術(shù)就是基于計算機硬件技術(shù)研究處理的，比如在機器人身上安裝攝像機，借助該攝像機來對環(huán)境進行感知，從而進一步對計算機機器人進行操縱。在社會發(fā)展和時代進步的過程中，3D空間逐漸被大家所熟悉。在軍事領(lǐng)域，可以通過電子沙盤來實現(xiàn)角度的相關(guān)計算，還可以對點與點之間的障礙物進行反映。當(dāng)數(shù)字圖像處理技術(shù)進一步發(fā)展，模擬試飛也成為了一種可能。計算機視覺作為三維重建中非常重要的問題，其圖像處理技術(shù)就能夠發(fā)揮非常重要的作用。

4 結(jié)束語

在時代發(fā)展的過程中，圖像處理技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。目前，數(shù)字圖像處理技術(shù)在日常生活中已有了一些應(yīng)用。比較典型的例子就是圖像處理技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)和手機等電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，比如VR眼鏡，其顯示原理是左、右眼屏幕分別顯示左、右眼的圖像，人眼獲取這種帶有差異的信息后在腦海中產(chǎn)生立體感。隨著社會的發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍將會越來越廣泛，這些還需要我們進一步努力研究。

［1］張坤平.數(shù)字圖像處理的技術(shù)及其在GIS中的應(yīng)用［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（03）：120-121.

［2］李福順.基于計算機圖像處理技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.系統(tǒng)實踐，2016（08）：77-78.

［3］朱貴鋒.機器視覺在線檢測圖像處理技術(shù)研究［D］.合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2006.