智能图像处理与仪器分析的融合发展

2021-11-28程佳兵宋泽生高骥忠章舒颖蔡慧婷

科技与创新 2021年12期

程佳兵，宋泽生，王君，高骥忠，章舒颖，蔡慧婷

（1.广州南方学院，广东广州 510970；2.南昌大学，江西南昌 330031）

1 引言

图像作为人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要工具[1]。智能化图像处理技术是通过计算机来模仿和执行人脑的思维和决策，实现智能分析处理图像[2-3]。随着机器人视觉、多媒体视频检索等多项技术的快速发展，智能化图像处理技术已被应用到医学、电子学、化工化学等学科当中，智能化图像处理技术已经成为诸多领域中的关键技术，发挥着重要的作用。智能化图像处理作为一门实践性的新型学科，使人类对图像处理进行广泛应用。随着计算机性能的增强，智能化图像处理技术不断提高，应用在仪器分析中的效果会显著提高，智能化图像处理技术可快速、精准、智能地进行图像处理[4-6]，因此，与智能化图像处理技术相结合的仪器分析更能满足实际需求。

2 仪器分析

仪器分析是指以先进技术及仪器设备作为技术支撑，通过对物质的定量定性分析，获取物质的组成或结构等信息的方法。根据分析方法原理的不同，常用的仪器分析方法有电化学分析法、核磁共振波谱法、原子发射光谱法等[7-9]。

3 仪器分析与智能化图像处理相辅相成

3.1 仪器分析为智能化图像处理提供新的应用场景

仪器分析为智能化图像处理技术提供了新的应用领域[10]，如色谱仪、X线机、核磁共振等。在这些分析仪器当中，智能化图像处理技术的应用十分广泛，它是仪器分析成像必不可少的技术之一。分析仪器在扫描样品时，能够通过智能化图像处理技术分析获取的图像，可保证图像的高清晰度和稳定输出。因此，利用智能化图像处理技术，分析仪器能够更加快速高效分析样品。

3.2 智能化图像处理促进仪器分析的发展

智能化图像处理技术能够处理复杂图谱[11]。在光谱仪检测图谱时使用智能化图像处理技术能够分析出复杂图谱的可能结构，进而对其图像进行处理和分类，并快速传送至分析中心，加快研究分析的进度。

分析仪器在智能化图像处理技术的协助下，可使各种显微图像被清晰观察到，并对各种成分进行分析，如分析植物中的各类化学物质。研究员对植物中物质有更为直观的了解后作相应判断，提取出需要的部分。此外，智能化图像处理技术在核磁共振波普法中也被广泛使用。运用智能化图像处理技术能够获得更加详细的信息以及更高清晰度的图像，仪器分析因这些优势有了新的发展空间，更加充分地发挥出了仪器分析在分析测试方面的优势，从而推动了新型分析仪器的快速发展。

仪器分析的发展和智能化图像处理技术是相辅相成、相互促进、相互影响的关系。仪器分析为智能化图像处理技术创造了新的应用领域，智能化图像处理技术为新型分析仪器开创了更多的发展空间。

4 仪器分析与智能化图像处理技术相结合发展的优势

4.1 促进分析仪器应用创新

仪器分析与智能化图像处理技术相结合应用，将大大提高分析仪器的分析水平，加快分析仪器制作企业的创新步伐，为更多新型分析仪器的产生提供必要的契机。在相关分析技术上，基于智能化图像处理技术的分析仪器的应用，可以加快推进智能影像识别、谱图处理、辅助分析等技术的研发，为研究员提供实时影像和可能结构。

4.2 提高物质分析效率

分析设备为物质研究提供重要的平台，是研究员提高物质分析精确度不可或缺的设备之一，也是实验室综合实力的重要体现。而仪器分析与智能化图像处理技术的结合，提高了物质分析效率的同时还减少了对物质结构误判的概率，大大节省了分析时间。因此，实验室物质分析精确度和效率随着分析仪器与智能化图像处理技术结合得到了显著的提高。

4.3 促进医疗分析仪器技术提高

在医疗分析仪器领域，智能化图像处理技术能够高效处理各种细微图像，例如细胞图、组织图，凸显图像中的重要信息。让医生可及时对人体采取相应的治疗措施，分析诊断身体健康状态。智能化图像处理技术，可以使仪器更加快速获得精准的图像，而这项技术为医疗仪器来了新的发展空间，充分发挥出医疗器械在诊断分析中的作用，进一步推动了新型医疗器械和智能图像处理技术结合发展。仪器分析和智能化图像处理技术相辅相成、相互促进。

5 未来展望

在物联网背景下，仪器分析与智能化图像处理技术将迸发出新的生命力。两者的结合能够在缺乏先进分析仪器的情况下进行有效分析，提供可靠的远程判断，实现高水准的分析技术。仪器分析与智能化图像处理技术两者结合后已可广泛应用在各大领域当中，如分析测试和分离提纯等领域。而随着互联网技术的快速发展，这两者的结合应用有广阔的应用领域。在未来分析仪器结合智能化图像处理技术的应用将会得到广泛普及。

在智能分析产业化方面，智能化分析仪器已成为了当今最主要使用的分析仪器。它能够快速处理海量谱图，并自动进行智能化分类，减少了许多烦琐的人工操作。图像处理的智能化为新型分析仪器的产生奠定了坚实的基础，并且能为其提供关键技术支持。未来的智能化图像处理技术也会与人工智能、5G等技术一同发展，与新型分析仪器相结合，进一步加快分析仪器领域的创新发展。