计算机图像识别技术的现状及改进建议

文/黄春

人类在早期的社会活动中，接收外界的信息主要是通过人体感知器官来实现，其中人眼是人身体中最重要的感知器官，人获取的信息有80%以上来自人眼, 眼睛是人从外部世界获得的信息的重要通道,。随着社会的进步，很多领域已经达到甚至大大超出了人眼的极限。为了解决这个问题，随着计算机的兴起，人类着手研究利用计算机代替人眼，计算机图像识别技术逐渐应用到各个领域，俨然已经成为计算机应用的核心技术之一。

1 简介计算机图像识别技术

计算机图像识别技术是指利用计算机对图像进行分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。该技术本质上是通过对比图像的特征来识别图像，如果两张图像的特征相近或相同，计算机则认为这两张图像内容相同。比如对比两张证件照是否是同一个人，可以通过人像的发色、眼睛的颜色、眼睛的间距、脸型等特征进行比较，如果这些特征相近或者相同，那么计算机就认为这两张证件照是同一个人。因此，图像特征是实现图像识别的关键，图像特征越多，识别就越精确，但是相应的，需要处理的数据量就越大。计算机处理图像的优势体现在处理速度上，而且转换后的数字信息具备传输、保存便捷，不会出现失真等特点，所以具有广泛的应用空间。随着计算机图像识别技术不断的进步发展，其影响会逐步的扩大， 渐渐改变人类的工作方式和生活行为。

在计算机图像识别的实际应用中，具备如下特点：

（1）能够高效处理海量数据。因为图像识别是依托于计算机系统，而计算机系统本身就具有高效处理大量数据的能力，而且自身就是一个庞大的数据库，通过将软件与硬件联合，就算图像信息再多再复杂，计算机都能在可接受的时间范围内的对其进行处理识别。

（2）计算机图像识别技术还具备精确率超高的特点，由于科技的进步，传统的图像识别技术已不能满足日益增长的需求，所以现阶段都是利用计算机对图像信息进行处理识别，计算机的处理技术本身具有准确率高的特点，所以计算机图像识别技术自然精确率较高。

（3）计算机图像识别技术还具备运用灵活的特点，因为图像信息在计算机内部处理的过程中，首先将其放大再采用相关的算法对其进行处理，所以能够灵活的运用此项技术。

2 计算机图像识别技术的发展现状

国外相关科技领域早在上世纪20年代的时候，就已经开始对图像进行传输了，当时使用的传输介质是电缆，但是其传输速度异常缓慢，一般需要3个多小时甚至更久。后来美国科学家将图像处理技术进行改进，原理就是把平板式绘图仪和电子管计算机联合使用，实现处理图像的目的，图像处理速度得到大幅度提高，极大推进了图像识别技术的发展进程。60年代，计算机性能大幅度提升，计算机图像处理技术迅猛发展，相较于以前的图像处理技术，现在更注重的是传输的高效和图像处理的质量，而且采用了图像压缩技术，在保证质量的前提下大大减少了图像文件大小，方便了图像信息的传输和保存。在当时该技术已经运用到了很多专业领域，比如航空领域，美国60年代将月球发射器传输回来的月球表面图像进行处理，使用的正是计算机图像处理技术。通过计算机大量的处理运算，描绘出当时唯一的月球表面地图，可以说为后来人类对月的探索提供了重要的基础。医学领域中的CT技术也是计算机图像识别技术的重要应用方向，通过扫描人体头部获取投影，计算机对其处理后构成新的图像，该技术的发明是医学领域重要的节点。

时代发展到今天，我国的各行各业逐渐大量应用计算机图像识别技术，医学、交通、农业、安防的发展离不开该技术的支持。智能化时代已将来临，人们的生活方式得到极大的改变，我们在通信的过程中也可以传输图像、声音、文字等信息。网络能够承载电视、电话以及综合类型的数字通信，人们的日常生活工作需求都能实现满足。具体的应用体现在以下几个方面：

（1）医学领域计算机图像识别技术应用广泛，人们检查身体的各项设备仪器都是对人体进行扫描后形成图像信息，根据图像信息进行诊断。比如CT及核磁共振扫描都是利用计算机图像识别技术的特点进行疾病诊断。

（2）交通领域对于计算机图像识别技术应用较多，交通领域覆盖范围较广。在道路识别方面，随着汽车保有量逐渐增多，道路情况越发复杂，计算机图像识别技术应用于导航中，可以对不同道路情况进行合理的规划，为驾驶员带来便捷，也可保证道路的顺畅。目前在交通监控系统中对于车辆的检测是必不可少的需求，计算机图像识别技术可以准确分割各个车辆，实现准确的跟踪监控，帮助监测车辆的时速、车流量等数据。

（3）农业领域中，计算机图像识别技术也有大量的应用需求，比如在水果采摘机器上，通过摄像头对水果图像分析处理，判断是否成熟，然后将结果传输至下层机械臂，指挥是否执行采摘操作，在保证水果质量的同时，同时大大降低了人们的劳动量，实现了自动化采摘，提高农业生产的效率。

（4）安防领域同样是图像识别技术的重要应用领域，由于目前城市遍布较多的监控设备，如果采用传统的人工监控，查看图像信息效率低下。需要布置大量的监控人员，监控任务也极其繁重，而且长时间监控容易导致用眼疲劳，监控效果不是很好。通过计算机图像识别技术与监控设备结合，计算机自动对视频信息进行处理，能大大提升工作效率同时减少人工劳动量。

3 计算机图像识别技术的改进建议

虽然目前计算机图像识别技术得到广泛的应用，但是还有较大的发展进步空间。

（1）应不断提高图像处理的质量，在传输率和高分辨率上开展研究，现在由于受制于理论或者硬件水平，对于图像的处理时常并不能达到预期目标，如图像不够清晰或处理不够实时。随着科技的不断发展，计算机图像识别技术应该朝着高处理率和高分辨率方向发展。

（2）发展专门的图像处理芯片。现代图像识别技术采用了大量的矩阵运算，而当前的计算机新品更擅长浮点运算，在进行大量的矩阵运算时逐渐力不从心，开发专门的图像处理芯片可大大提高使用的便捷性。

（3）现阶段不断涌现出新型计算机图像识别技术理论，比如遗传计算处理方式和小波分析等，应对这些理论展开研究，使其成为下一阶段该技术发展的重点。

（4）现在是人工智能发展的时代，计算机图像识别技术也应顺应时代的发展。

人工智能虽然现在处于初步阶段，但是在某些方面已经有关键的突破：

①语音识别，随着人工智能技术的发展，语音识别的技术日趋成熟，经过不断的努力，越来越多的产品具备语音识别的功能。伴随计算机技术的进步，对信息的检索又成为新的发展方向。

②自动推理，是人工智能中最重要的研究内容，最关键的是实现其内部知识信息系统的不断更新和动态演化发展。计算机图像识别技术随着发展应与人工智能相结合，其发展速度对未来人们的日常和工作造成重要影响。

4 结束语

综上所述，目前我国计算机图像识别技术发展现状良好，众多领域得到广泛的应用，国家应大力投入资金支持该技术的发展，不断的提出先进理论促进技术的进步，逐渐追上并缩小与发达国家的差距，相信经过持续的努力，计算机图像识别技术会更好的服务于广大领域，为社会的发展奠定坚实的基础，使人们享受到科技带来的便捷性。