数字图像处理技术及其应用

张一帆

（延边大学工学院，吉林 延边 133002）

0 引言

数字图像处理技术是较为新兴的技术内容,是对图像信号进行有效的处理,可以提升图像整体的视觉效果。 利用数字图像在信号采集、处理、识别、转化中的处理技术,可以将其广泛地应用在社会科技研究领域,为技术人员提供参考。 基于此,在日常生活过程中,人们需要强化对图像处理的能力,深入探究数字图像处理技术,展示数字图像的优势。

1 数字图像处理特点与过程

社会信息技术的快速发展,使数字图像处理技术得到了快速的变革。 首先,在数字图像处理的过程中,信息技术使图像在输入与输出的过程中保持内容的一致。 其次,在利用数字图形处理技术中,可以将有关细节内容处理得更加精准,强化图像的质量。 特别在二维数字图像中,相关数据也是基于二维数据内容,完成16 级、32 级、64 级的图像处理工作,不但可以保留精准的像素位数,还能够在此过程中,强化图像的精准度,使其数组内容不受限制。 再次,数字图像处理方法有很多中,种类十分多元化,如:图像内容、X 射线内容、超声波内容、红外线内容等,通过有效的处理,对数据进行图像的转化。 最后,在数字图像处理后,可以将图像逻辑关系进行非线性处理,提升处理的灵活度,进而满足对图像压缩、扫描、复原等需求。 可以说,在当前数字图像处理时期,图像经历萌芽、初期、飞跃、分化的阶段,已经具备一定的基础,并在其后不同行业的快速发展中,为其提供相应的技术支撑,使后续的数字处理技术符合需求,将有关的图像数据模块应用到各个行业之中,满足图像处理数据的相关需求。

2 数字图像处理技术的具体内容

2.1 图像数字化处理

在进行数字图像处理的过程中,需要利用传感器对图像的内容进行数字化的转变,同时,还要确保有关数据内容在输入前及输出后的内容是一致的。 这就运用到数字化处理的两个阶段,一个是取样阶段,一个是量化阶段。 取样阶段可以将图像中的每个像素坐标以数字化的形式展现出来。 量化阶段将像素幅值以运用数字化的形式表现出来。 由此可以得出一个新的展现阶段,无论是图像处理的量化还是取样阶段的呈现,其关注点都是图像的清晰度。 有关图像背景与前景的像素处理工作可以为数字处理提供更好的理论基础,为后续数字图像处理技术的发展提供有效的根基［1］。

2.2 图像压缩的处理

在数字图像处理的过程中会涉及图像的压缩处理工作,而图像压缩的基本原理,则是通过变换与组合的方式,对现有的图像数据源进行内容的简化与压缩,图像通过简单的代码就能展现出来。 图像压缩的原理与数字关联性、视觉心理有着极大的关系,并通过编码器与解码器的协作,将解码后的图像数据与预案中的图像数据内容进行整合,才能在合理范围内运用压缩系统完成图片处理的工作,实现无损压缩,相反,就会生成图片的有损压缩。

2.3 图像的增强与图像复原处理

在数字图像处理的过程中,需要通过不同的技术手段,对原始图像内容进行像素的增强及清晰度复原工作,这一内容就涉及工作人员对图像的增强处理能力。 通过现代化的技术手段,将图像中的信息重点凸显出来,改进图像退化的现象,才能强化对图像的增强工作［2］。 特别是不同图像的空间各不相同,所以在进行增强处理的过程中,需要强化图像的空间域及频率域等完成相关工作。 常见的处理方式是对图像进行锐化、修正、伪彩色增强等。 而对图像进行复原处理工作,多是对退化的图像内容进行原版的恢复,使处理过后的图像与处理前的原图像一致,常见的处理方式是利用代数复原、几何矫正、频域复原等［3-4］。

3 数字图像处理技术的应用

随着数字图像处理技术的完善,其应用的领域非常之广［5］。 小到对人们日常生活中的图像内容进行处理工作,大到航空航天领域的空中摄影、侦察机扫描、遥感处理等内容,都是通过数字图像技术分析与处理图像内容的。 数字图像处理技术可以有效运用到医学研究的过程中,如较为常用的医疗CT。 这也是将数字处理与图像运用相结合最早的一个领域,将数字图像处理技术应用到医学之中,可以增强图像的处理能力,将其应用到X 光肺部图像呈现、超声波处理、心电图的分析等。 将数字图像处理技术应用到通信领域,通过数字的多媒体技术与图像处理内容相结合,将图像与信息技术、通信技术相关联,完成数字通信网络传输工作,这也是集合数字、图像、通信等内容的代表。 在工业与工程方面,将数字图像处理技术应用到自动设备之中,完成对零件质量的检测功能,还可以在自动装配线中利用弹性力学的原理,完成装配的应力分析［6］。不仅如此,数字图像处理技术的过人之处在于,对军事方面,利用数字图像处理技术,完成相关的侦查工作。数字图像处理不仅可以为导弹助导,还可以利用侦察的方式,对人脸、指纹等进行复原识别,大大提升精准度。 除上述的处理技能外,数字图像处理技术对当代媒体编辑、平面设计、服装造型设计、文物复原等方面起着重要的作用,对社会的发展具有重大意义。

4 数字图像处理技术的发展趋势

纵观数字图像处理技术的发展,从其产生发展至今,仅有30 年的光景,但它的发展前所未有,广泛地为各行业提供支撑。 数字图像处理技术可以强化图像的高分辨率,向更高效化、高清化、智能化的方向发展,并将该内容应用到互联网之中,利用数字图像处理的高清度与高效化内容相关联,用互联网自身的技术内容去量化,以更优质的服务与内容向社会大众提供有效的信息。 同时,基于信息技术的快速发展,社会对于信息内容的提取要求更为多元化、严格化,所以,在后续的数字图像处理工作中,将数字内容的精度化与智能技术相关联,强化整体的图像处理能力,提升处理速度,才能为数字图像的发展带去更多探索［7］。

当然,数字图像处理技术的发展需要结合智能技术,一同完成对图像处理的工作。 典型的研发案例就是对于机器人在三维空间上的操控。 如:在航空航天发展过程中,在探索星球的活动当中,可以利用数字图像的网络虚拟技术,在机器人身上装有摄像机,操控机器人的行为,强化机器人对星球真实环境的拍摄,还原真实的地貌内容,并将有效数据传输给数据操控中心,将传递来的信息内容应用到人们生产、生活之中,结合工具内容对未知世界的环境进行窥探与复原。 这种做法将促进我国图像从二维向着三维的方向发展,使数字图像技术在地图绘制方面的作用不断强化,为人类生活的发展奠定基础。

5 结语

综上所述,随着信息技术的快速发展,数字图像处理技术也将向着大数据、人工智能化的方向转变,并通过图像分析、图像数据的增强、分割、复原等内容,将数字图像处理技术应用到各个领域之中,并在处理的过程中,结合实际需求,把控好有关整体与局部的关系,选用适当的技术进行内容的强化和提升图像的质量。当然,数字图像处理技术对于人们日常生活而言,也有很多作用。 将图像应用到网络中可以强化图像的高清、高效处理的能力,实践强、应用前景好,所以要不断强化其技术应用的能力,促进我国该项技术的快速发展,造福更多领域。