大數據時代下數字圖像識別技術研究

劉星含　徐斌

摘要：在當今這個大數據的時代，圖像識別技術的應用越來越廣泛，這一技術在科技智能化方面做出了很大的貢獻。基于此，本文就針對在當前這個大數據時代下的數字圖像識別技術進行了分析研究，旨在提升圖像識別技術的應用水平。

關鍵詞：大數據時代;數字圖像識別;數字圖像處理;技術研究

引言

在當前這個大數據時代，數字圖像識別技術在很多領域都得到了廣泛的應用，如汽車違章拍照識別車牌號、快遞單號的識別等。數字圖像識別技術具有人工智能的特點，以數字圖像的特征進行識別，是一種利用計算機來識別各種對象和目標的技術。

一、數字圖像識別技術的發展歷程

數字圖像識別技術發展到今天一共經歷了三個階段，分別是文字識別階段、數字圖像處理與識別階段、物體識別階段。

1.文字識別階段

人們是從1950年開始研究文字識別的，一般識別的是字母、數字、符號等事物，無論是之前的印刷文字識別還是現在的手動文字識別，在當今社會都得到了廣泛的應用。

2.數字圖像處理與識別階段

對于數字圖像處理和識別的研究是從1965年開始的，數字圖像處理與識別是通過計算機技術來完成的，利用計算機技術識別的數字圖像相對于模擬圖像而言，其可以消除圖像的失真且具有存儲方便、可壓縮等優勢，除此之外，還可以增強和復原圖像，進而解析、識別圖像。這些優勢都可以促進數字圖像識別技術的發展。

3.物體識別階段

物體識別是指對三維世界的認識和識別，利用的是高級的計算機技術。物體識別是在數字圖像處理與識別的基礎上，再與人工智能和系統學相結合進行識別，被廣泛的英語與研究、探測機器人等方面。

二、數字圖像識別技術原理

任何技術的出現都是經過一代又一代人不斷實踐研究并實現的，數字圖像識別技術原理跟人類的圖像識別原理是差不多的，唯一的區別就是數字圖像識別技術原理沒有人類的感覺和視覺。數字圖像識別技術的原理并不難，只不過是數字圖像識別過程比較復雜，首先需要按照圖像的特征進行分類，然后根據圖像的特征進行識別。很多時候，當人在看到一張圖像并覺得這張圖像以前見過的時候，就是在大腦進行圖像識別的過程。在這個識別的過程中，大腦會根據記憶中的類別進行查找，來判斷是不是見過這張圖像，進而識別改圖像。數字圖像識別技術也是這個道理，也是通過分類查找信息進行識別。

三、數字圖像識別的過程

數字圖像識別技術的原理與人類的圖像識別技術原理相似，所以這數字圖像識別的過程跟人類的圖像識別過程也是相似的。數字圖像識別分為獲取圖像、圖像預處理、特征抽取、分類器設計和分類決策這幾個過程。

獲取圖像是將所獲取的事物的圖像利用傳感器轉化為及其能夠識別的電信息。

圖像預處理是對圖像正式處理前做的操作，主要對圖像進行平滑、變換等處理，進而凸顯圖像的特征。一些圖像在傳輸或者存儲的時候可能收到某些因素的影響，就會出現損壞或者污染，導致無法進行識別，所以需要利用圖像預處理這一過程來減少對圖像的影響。圖像預處理分為圖像增強和圖像復原兩方面。圖像增強是在圖像與處理過程中必須要進行的一步，圖像增強可以突出圖像的特征，便于識別，是利用空間域和頻率域兩種方法進行的;圖像復原是為了恢復原來圖像的特征，是需要建立模型的。

特征抽取是在模式識別過程中進行的，是對數字圖像識別非常重要的，是指在各種各樣的圖像中抽取出相對應的特征。每次抽取的特征很多，但并不是所有的特征都能用上，所以在特征抽取之后還需要對特征進行選擇，將有用的選擇出來，沒用的拋棄。

分類器設計是一種識別規則，是在不斷的訓練中所得到的，通過分類器設計這一過程，可以提高圖像的識別率。分類決策是根據圖像的特征對圖像進行分類，進而確定識別的對象的類別。

四、對數字圖像識別技術的分析

1.以神經網絡圖像識別技術為例進行分析

神經網絡圖像識別技術是傳統的圖像識別方法與神經網絡算法相結合的一種識別方法。神經網絡圖像識別技術在很多領域都得到了廣泛的應用，其中以遺傳算法與BP網絡相結婚的神經網絡圖像識別技術最為突出。如果在數字圖像識別過程中利用神經網絡系統，那么首先應該做的就是提取圖像的特征，然后再將這些特征傳到神經網絡進行識別。

2.以汽車拍照自動識別技術為例進行分析

當汽車通過十字路口時，監控都會拍下汽車的照片，然后將獲取的照片傳到計算機，利用計算機的存儲功能進行識別，進而獲得汽車的車牌號、使用人等信息。這一識別過程就是利用數字圖像識別技術所進行的。

3.以木材加工為例分析

隨著我國木材進口量逐年增加，木材檢測也變得越來越重要，人們對木材的質量要求也越來越高，因此，木材表面缺陷檢測技術也變得越來越重要，傳統的靠人工檢測的方法已經無法滿足現代社會對木材進口質量的要求，所以要充分利用現在的超聲波、激光掃描等數字圖像識別技術。利用這一技術的優勢就是精度高、可靈活變通、信息量大、操作簡單。檢測系統是將照明光源、CCD攝像機、圖象采集卡、PC機以及輸出設備等組成在一起所構成的系統，通過對木材表面圖像的采集，然后轉化成視頻信號，傳送到計算機中，與然后利用專門的處理系統進行分析處理。

通過以上的分析，可以看出，數字圖像識別技術擁有人力無法相比的優勢，操作簡單，準確度高，所以在現在的大數據時代，得到了廣泛的應用。

五、數字圖像識別技術的應用

隨著科技的不斷發展，數字圖像識別技術在公共安全、生物、工業、農業、交通、醫療等領域都得到了廣泛的應用。

1.在遙感目標識別方面的應用

數字圖像識別技術在航空遙感和衛星遙感都有應用，通常是利用數字圖像識別技術提取有用的信息，進而可以探查地形、預測自然災害、監測環境污染等。

2.在軍事、公安方面的應用

數字圖像識別技術在軍事、公安方面也有很大的用處，可以用于軍事偵察、控制自動滅火器、識別犯罪嫌疑人的指紋、痕跡以及一些檔案的恢復等。

3.在生物醫學方面的應用

在現代醫學中的臨床診斷，很多情況下都是用的數字圖像識別技術，這一技術可以保證診斷安全方便，而且還可以很直觀地進行觀察。

4.在西氣東輸方面的應用

利用數字圖像識別技術對于管道焊口的無損檢測底片進行檢測，可以有效地避免人工檢測所帶來的速度慢以及不具有客觀性的問題，還能保證檢測的公平公正。而且西氣東輸這一項目對管道防護中的監控視頻有著很高的要求，需要做到實時監測，當發現異常事件時，工作人員要在最短的時間能進行反饋。但這些要求在傳統的視頻監測中是無法做到的，只有利用數字圖像識別技術才能很好地滿足這些要求，還可以保證管道的穩定運行。

六、結束語

隨著科技的進步和社會的發展，數字圖像識別技術的應用越來越廣泛，而且也變得越來越成熟，人類對于數字圖像識別這一技術地依賴程度逐步加深，所以數字圖像識別技術在以后只會變得越來越人性化和智能化，會為人類社會做出很大的貢獻。尤其是在當今這個大數據的時代，數字圖像識別技術的地位越來越重要，推進各行業的快速發展。

參考文獻

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