数字图像处理技术及应用

阎兵早

摘要：本文通过介绍数字图像处理技术概述，分析数字图像处理技术特点优势，对数字图像处理技术的运用进行分析，目的是为了有关人员基于数字图像处理技术概述、数字图像处理技术与应用研究适用提供一些参考。

关键词：数字图像；技术；应用

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）09-0063-02

1 数字图像处理技术概述

1.1 数字图像处理技术

数字图像处理技术是上个世纪应运而生的，意思是将图像信号转换为数字信号，并在计算机上进行处理，目前在很多领域内使用，如在航空航天，工业生产，军事公安，医学，文化艺术等范围内应用很广，其是一项具有前景的新技术，推动我国技术发展有重要意义。

1.2 数字图像处理技术特点

（1）对于数字图像技术而言，要处理更多地信息量，计算机储存体积，速率等有更高的要求。

（2）很难处理宽频带，数字图像技术占用相对宽的频带，在传输，存储，成像等方面的技术困难重重。

（3）数字图像处理信息压缩技术的要求非常高。

（4）图像为三维物体及投影，受这种因素的影响，图像本身对于三维物体的全部几何信息没办法再现，因此要得到合适的知识能力加以引导。

1.3 数字图像处理技术优势分析

对于数字图像处理技术的广泛运用，有许多的优点，如其良好的再现性。数字图像处理和模拟图像处理之间有一种差异性，意指即便进行图像储存及传输复制转换，图像质量也不会很差。可以最好地再现原始图像，现在尤其是图像处理的精度，其要有极高精确性。对于现在技术发展的情况，图像数字转换为随意大小的二维数组，对设备数字化能力在扫描仪中具有直接作用，各个像素的灰度级可以被量化到十六位或更多。

2 数字图像处理技术的内容

2.1 几何处理

几何处理的目标是实现图像的坐标变换，如移动缩小放大旋转图像等。多个图像也可以实现，多匹配或扭曲矫正图像等操作。一般最基本的图像加工法就是几何处理，更多的图像处理软件都有图像缩放功能。

2.2 图像增强

图像增强的重要性在于减少或呈现不重要的图像像素来表示图像信息。通常，直方图增强方法和伪颜色增强方法是很普遍的图像增强法。

2.3 图像压缩

为减少描绘图像对应的数据量，运用图像编码压缩技术，这样图像传输、处理等所花费的时间会降低，对于图像所占有的储存容量也会减少。压缩获取可以在不是真条件下实现，也可以在容许失真基础下展开。压缩技术里尤为重要的措施之一就是编码，在图像处理技术里，其研究开发得很早，所以是比较高端的一项技术。

2.4 图像复原

要改良提升图像的质量，图像复原就是一个好方法，这类比于提高图像像素、消除噪声等。图像复原，第一要理解认识到影响到图像质量优劣的一些原因，一般应该要结合质量降低的一些因素，在这个过程里要合理构建降质模型，并选用相关滤波的方法，最后把原来的图像处理一下，让其恢复或者重建。

2.5 图像分割

对于图像的分割，借鉴提取图像的内容要有实际意义，为执行基础的图像分析，研究和识别等奠定基础。在这个阶段，提出了区域划分和边缘提取措施，而目前尚且还没有一种措施可以全面良好运用。所以对于现在图像处理、图像分割，需要作进一步的分析。

2.6 图像重建

随着CT技术的飞速发展，带来了数字图像处理技术中的图像重建技术，基于采集相关图像数据重构图像，在此阶段出现了大量的处理法， 如代数方法，迭代方法等，还有卷积反投影等方法。

3 数字图像处理的方法分析

3.1 空间域的处理

将图像作为图像像素整体，处理像素，这样在整体效果良好，预期目标实现，这运用期间方式也有很多，常用的有平滑算子运算等。

3.2 变换域处理

第一图像正交变换处理，之后结合处理结构，实行转换，就得出变换系数有关阵列，最后多方面处理，实施转变后，达到了预期的目标。

4 简单数字图像处理系统结构

通常情况下，图像的采集存储显示处理各类模块为简单的数字图像处理系统结构。

4.1 图像采集模块

基于各类形式的图像数据信息，这是图像采集模块的一个功能，数字图像采集过程，包括访问图像，模拟和数字转换。有许多方法来获取图像，如CCD成像，超声波成像等。

4.2 图像处理模块

模拟图像转换为数字矩阵，这是图像处理模块的一个功能，然后对其要进行分析研究，就要使用多种复杂算法，最后得到了某种处理效果。

4.3 图像显示模块

为最好实现图像输出，图像显示模块基于显示器或打印机来执行，如我们经常运用到CRT显示器、液晶显示器、彩色等离子显示器、打印机等。

5 數字图像处理技术的应用

5.1 工业生产和控制领域

工业生产领域有一种产品检测技术：无损检测。这也是基于计算机图像处理技术实现的。

5.2 通信工程方面

对于目前通信工程方面，其发展趋势是把声音、文本、图像和数据结合在一起的多媒体通信。详细而言是把电视机、电话和电脑三网合一，从而在数字通信网上传输。

5.3 军事公安方面

导弹精确末制导是根据图像处理识别技术来进行的，对图片进行解读侦察，有图像传输，存储和显示军事自动化指挥系统，飞机坦克和军舰模拟集训系统。指纹识别，人脸识别，图像恢复，交通监控等。

5.4 文化艺术方面

现在对于电视画面的数字编辑，动漫设计，发型设计，服装设计，文物古籍照片等处理里有很多应用，目前已逐渐发展成为了一种新的计算机美术艺术。

5.5 医学方面

在医学范围里，运用的图像处理技术，能够最好实现安全简便的诊断和治疗，可以得到最好的疗效。最具代表性的临床运用一类，有超声，核磁共振，CT技术等。

6 结语

总之，数字图像处理技术应用非常广泛，起着重要作用。为了使其作用最大限度地发挥，要不断更新技术。本文主要从数字图像处理技术的内容优势等方面进行分析，并研究了其在实际的应用，希望数字处理技术在以后有更好的优化。

参考文献

[1]梁志贞，江海峰，杨小冬.具有行业特色的《数字图像处理》教学改革[J].现代计算机，2015，（34）.

[2]魏芸.数字图像处理技术在公安类院校中的应用研究[J].电子技术，2015，（12）.

[3]陶姿邑.关于计算机数字图像处理技术的若干思考[J].山东工业技术，2016，（l）.

[4]郑静，王腾.与专业相融合的《数字图像处理》教学方法的探讨与实践[J].电脑知识与技术，2015，（6）.endprint