數字圖像處理技術在通信工程中的應用方法探析

摘要：隨著我國經濟、科技的快速發展，通信工程在整體科學技術水平和經濟高速發展中具有重要作用，而數字圖像處理技術作為通信工程的重要領域，結合計算機、互聯網等電子技術，逐漸融入大眾日常生產生活，成為重要生產生活方式。廣泛應用于圖像、模塊與圖形處理領域，能夠給予通信工程更多發展的可能性，保證居民通信更加便捷、快速，采用視頻通話、圖片傳輸和在線語音等方式促使通信形式更加多樣化和豐富化，突破時間與空間上的束縛，以線上的形式即可在線見面溝通與交流，創造更多通信的方向。數字圖像處理技術廣泛應用于通信工程建設體系后仍然存在問題和漏洞，需要工作人員和管理人員在深入探討與研究中提出解決與優化措施，結合圖像處理技術的使用優勢和應用概念來探索出新型發展通信工程網絡的建設方法，不斷為通信工程的建設與發展帶來更好的社會效益和經濟效益。

關鍵詞：數字圖像處理技術；通信工程；應用方法；研究與分析

一、數字圖像處理技術的基本概念

數字圖像處理技術依托于在線模擬、數字分析和圖像集成來進行傳輸的信號轉換模式，可以將圖像信號轉換成數字信號進行分析、加工與處理，最終存儲于計算機終端并實時根據數據承載量來達到壓縮、傳輸與接收的目標。而計算機作為重要數字傳輸載體，是無法直接進行圖像處理的，需要將圖像信息轉化成數字化信息才可以進行計算機處理與分析，以二維數組的形式來顯示數字圖像的核心構成，可以通過二維數組來展現數字圖像的形狀、大小、坐標和像素等內容，以特定的行和列來進行像素數值的定標工作，從而推算出二維平面所對應的實際位置，進而采用列算法找出特定形狀所對應的像素位置或某個滿足像素值的條件，這種處理技術叫做信號處理技術，可以利用特定算法從圖像中獲取我們所需要的位置信息，從而達到數據傳輸的目的。

以航天員探索并研發航天器的數字圖像處理形式為例，為了捕捉到圖像邊緣的數據信息，可以采用Roberts梯度法計算方式來進行圖像處理。在噴氣推進實驗室，國家航空航天局會進行航天計劃與無人探索航天器的研發工作，而數字圖像處理技術作為航天研發工作的重要內容，采用計算機的數字處理形式，能夠有效改善月球表面衛星圖像傳輸質量和傳輸失真問題，解決由于相機性能不當所導致的傳輸差錯，結合數字圖像處理技術所獲取的月球表面圖像更加清晰、真實、可靠，其應用價值較高，可以廣泛應用于工業生產領域和醫學影像領域，不僅能夠起到圖片傳輸的作用，還能夠進行生物識別、機械制造、自動化生產、醫學圖像處理、人臉識別和字符識別等多種生產方式，具有較好的使用生產前景。

數字圖像處理技術所形成的圖像處理功能，可以達到圖像識別、圖像信息分析和理解作用，對整個研究與生產領域來說，重新進行圖像與視頻處理后進行信息提取，即使在遇到圖像失真、放大、縮小、旋轉、校正、色彩變更等工作后也能夠提高信息傳輸的清晰度和準確性。以圖像校正工作時調整灰度級為例，采用s=l-1-2的公式進行圖像反轉后，可進行放大或旋轉，利用該方法進行圖像更改后，相對高級，并根據操作模式來識別、操縱與分析。一方面，肉眼可見區域內是無法識別與參照出差別的，與其他圖像并無明顯差異性特征，而在指紋識別和病毒檢測工作時可以通過圖像處理、修正以及變換工作來尋找信息的差異化特征。意味著利用信息所探測出的圖像差異更加精準，及時分析出圖像變化。另一方面，利用操縱技術可以在圖像過于模糊或嘈雜時，對其進行數據變換與校正工作，快速獲得所需要的圖像信息，屬于圖像預處理階段的重要組成部分，避免圖像傳輸失真問題。

二、數字圖像技術的內容

（一）幾何處理

數字圖像處理技術中最主要、最基本的內容是幾何處理功能，而幾何處理功能需要針對幾何圖形為基礎進行加工與變換后從而改變幾何圖形在坐標軸上的坐標點位，并依次展開等比例變動，采用幾何處理技術可以實現多個圖像同步處理、同步調配與校正的使用目的，在變換上不會出現失真、模糊的現象。

（二）圖像增強

圖像增強技術作為較為常見的一種數字處理技術，在日常生活中應用較為廣泛，可以針對特定圖像以等比例的方式進行放大或縮小，而放大或縮小的圖像不會產生模糊現象，屬于像素范圍內進行的增加或減少行為，達到增強圖像的目的，在圖像處理技術中的應用主要結合顏色和直方進行增強，屬于使用次數最多的處理技術。

（三）圖像壓縮

圖像壓縮技術可以將空間占比較高的圖像在不破壞清晰度的情況下進行等比例壓縮，從而實現高效傳輸與圖像處理的目的。通過分析可以發現，壓縮圖像后空間占比更小，傳輸速率更快，承載數據量較少，一定程度降低圖像處理難度，避免圖像失真、模糊等現象，不會對壓縮后圖像的信息讀取功能產生影響和干預。依托于計算機編碼而生成的圖像壓縮技術，雖具有一定的操作難度，但在數據傳輸上應用范圍較廣，屬于技術水平較為高端的圖像處理范疇。

（四）圖像修復

圖像修復依托于在傳輸中損壞的圖像來進行復原幫助圖像恢復原有面貌，從而提高圖像像素，達到圖像應用的目的。同時，在圖像修復中還可以處理圖像中所存在的不和諧因素，有效避免圖像失真現象。一方面，利用計算機編碼來構成運營更為科學、合理的使用操作程序，以此為基礎進行圖像修復工作。另一方面，也可以利用計算機信息的編程功能來將圖像恢復到初始信息狀態，并將信息進行重構以及圖像重建，提高圖像質量。

（五）圖像分割

圖像分割技術主要針對圖像處理難度較高、圖像占比空間較大的情況下而進行的，可以輔助分析、識別與研究的應用功能，但在圖像分割時會存在技術操作不嚴謹和操作流程不當導致分割方式較為單一，只能采用區域性劃分或邊緣性劃分的方式，無法研究出較為全面的圖像分割形式。在一定程度上簡單的圖像可以達到進一步處理的作用，而較為復雜的圖像可能會由于分割而導致圖像變得面目全非，無法復原。

（六）圖像重建

圖像重建技術是依托于CT技術快速發展來的一種新型圖像重構形式，可以針對圖像數據進行圖像再現工作，對于圖像增強技術、分割技術與修復技術都能夠提供一定輔助支持作用。

三、數字圖像處理技術的優點

（一）再現性好

數字圖像處理技術在日常生活中應用后，通過圖像的復制粘貼來進行信息傳遞，圖像在粘貼處理后，由于像素較差，導致模糊不清、失真且無法辨別原有信息，耽誤正常使用。因此，利用圖像處理技術可以針對圖像的數字信息進行轉換，以精準的數字化方式來還原圖像中所具備的數據內容，更簡便地完成圖像在線功能，準確地進行圖像還原操作。

（二）處理精度高

通過健全、完善與改革圖像處理技術，處理精度提高，將像素灰度級轉化至16位甚至更高位級，更好地滿足通信網絡的實際數據傳輸要求，精準度高，傳輸效率快，在程序運轉下以二維數組構成，簡化處理流程，無論要求多高的精準度均可依靠技術來完成，具有較廣的適用面。

（三）適用面寬

數字化圖像處理技術適用面廣，根據圖像處理功能進行數字轉換，不僅可以利用二維數組進行圖像展示，也可以利用計算機來提高數字圖像的信息傳輸速度，在不同傳輸途徑和使用途徑下采用相對應的數據收集措施，提高數據收集效率，即時利用數字圖像技術處理功能來在線生成數字圖像，適用范圍較廣。基于通信工程進行建設與發展，結合多媒體通信網絡來達到高效信息傳遞的目的，對于整體通信工程的建設具有重要影響和輔助價值。

（四）靈活性高

在圖像分析、應用與傳遞時采用多種圖像信息分解方式，不僅能夠實現數字化轉化功能，也可以利用計算機進行信息處理和整合，達到最終信息交互式的使用目標。采用線性運算形式或非線性運算形式，以更準確的圖像信息還原方式來提高圖像處理的靈活性，在各個領域下均可發揮數字圖像處理的優勢和價值，并能準確分析圖像信息，具備高效處理功能。比如，在航空領域根據衛星所拍下的圖像信息來分析宇宙情況；在交通領域運用圖像處理技術可以進行自動化牌照識別與號碼上傳，從而達到監督道路行駛安全的目的。數字圖像處理技術的發展與健全對于社會運轉十分關鍵，作為熱點話題，必須不斷提高探索力度，創造新型生產發展價值。

四、數字圖像處理技術在通信工程中的應用方法探析

（一）圖像變換方法

在探究數字圖像處理技術在通信工程的應用方法時需要基于圖像變換的傳輸本質來把圖像以數字化的形式呈現給計算機網絡終端，再由計算機進行處理、再現與傳遞，其使用原理十分接近于倒立成像的物理學理念，采用重映射的方式，將圖像中某位置的固有元素映射到另一圖像的指定位置或指定區域，以此來保證圖像傳遞的完整性，并設置插值。重映射可以利用鄰插值、重設像素區域采樣位置、雙線性和雙三次插值，這四種不同的插值方式，以此為基礎來妥善處理較為龐大的圖像信息。在整個通信工程生產體系下，圖像陣列需要較大生產空間才可進行轉換與處理。因此，在變換域處理時需要減少計算量，達到高效圖像分析功能。比如，傅里葉變換就是將時域或者空域上的信號變換成為頻域上的能量分布描述，使得圖像在變換之后也可以有效地傳遞原有的圖像信息。

（二）圖像編碼壓縮方法

圖像編碼壓縮在通信工程領域十分關鍵，在整個通信體系中能夠在數據量龐大的圖像傳輸網絡下，提高傳輸效率，避免傳輸途中出現圖片失真、模糊、傳輸速度較慢等問題，達到高效傳輸的效果，節省傳輸空間、處理時間以及所占用的存儲空間，利用編碼壓縮技術來達到節約網絡空間的目的。我國目前最常使用的編碼形式為分形編碼、模型類編碼、小波編碼、字典編碼、算術編碼、哈夫曼編碼和klt編碼等，根據不同圖像編碼壓縮需求來選擇適宜的編碼方式，有效提高編碼效率。

（三）圖像增強和復原方法

圖像增強與復原技術是基于圖像編碼壓縮技術而進行的信息轉換方式，一方面在圖像增強技術應用時，可以利用頻率和空間語法來提高圖像信息傳輸像素，方便信息進行提取、分析與共享，滿足圖像修復與數字圖像信息復原技術的使用需求。一方面，探討圖像增強技術優勢，避免圖像質量較低，突出重要信息內容，提高分辨率，采用分量形式，使圖片清晰、明了、輪廓線條準確率更高。另一方面，在大部分情況下由于操作問題所造成的失真現象較為常見，容易在傳送途中降低像素，妥善利用圖像復原來恢復數字圖像的信息，從而在圖像通過二維離散傅里葉變換與反變換后來完成圖像頻域和空間域的轉換。

（四）圖像分割方法

在數字圖像處理技術中應用域值、區域、邊緣以及直方圖這四種分割技術，在通信工程中進行局部圖像分析與探究工作。對于衛星數字圖像應用領域來講，通過局部的仔細觀察和深入研究來發現與原有完整圖像的差別，并采取分割提取的方式進行圖像細節的放大處理，針對圖像邊緣以及區域性位置都可以進行進一步識別與探究工作，最終得到更精準的分析結果，并提高通信工程開展的針對性和有效性。

（五）圖像分類方法

圖像分類方式主要是基于數字化通信網絡而開展的一種新型圖像識別與歸類功能，在通信工程中涉及大量圖像信息、數字、圖形、符號等內容，這些內容所涉及的領域也是存在差別的。需要針對圖像信息的基本內容進行整理和歸類，并將圖像的不同類別對應各自的信息應用領域，對于圖像分類工作是十分必要的，與通信工程的開展密不可分，基于通信工程的圖像分類措施來進行快速分類提取，高效檢索，提高工作效率，降低工作復雜性和減少工作內容，節省人力和物力，已經成為通信工程領域研究的熱點話題。

五、結束語

總的來說，數字圖像處理技術的應用范圍較廣，利用基本概念和使用原理進行分析與探究，推廣數字圖像處理技術優勢和價值，并在通信工程應用生產體系中加以創新性研究，加大推廣力度。通信工程結合數字圖像處理技術后的工作效率更高，通信系統更加便捷、快速，有利于相關工作的開展與應用。但存在技術難點和技術問題，需要進一步妥善解決，結合互聯網、大數據、計算機技術的發展趨勢來更新探索方向，對于通信工程及其他應用領域中具有重大輔助創新性作用。加大數字圖像處理技術的研究力度，以更深層次的研究目標來擴寬使用范圍，優化生產水平，提高生活質量，不斷為整體通信工程網絡的建設帶來更好的可持續的發展前景。

作者單位：李瑩妮 廣東郵電職業技術學院

參? 考? 文? 獻

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李瑩妮（1973.11-），女，漢族，廣東，本科，高級工程師，研究方向：通信技術。