数字图像处理的基本内容与具体应用

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3、论　　　　摘要：俗话说“百闻不如一见”,人类接受外部信息的主要途径就是眼部的感知，即图像，它对于我们生活、工作的重要性不言而喻。伴随着计算机软硬件技术的快速发展与进步，数字图像处理已经进入了我们生活与工作的多个领域，如科学研究，工农业生产，军事，公安，医疗卫生，教育等。本文主要是从数字图像处理的基本内容、基本组成、具体应用以及当前的发展趋势进行分析与讨论，目的在于帮助更多人认识与了解数字图像处理技术。　　　　关键词：数字图像处理；边缘检测；超分辨率；应用；发展趋势　　　　1.前言　　　　图像是物体或事物的一种表示、写真或临摹，人们

4、通过视觉系统接受它，并在系统中进行初步的辨识之后形成最终的印象与了解。人们是通过自身拥有的听觉、视觉、触觉、嗅觉、味觉等来获取外部的信息，约83%的信息是依靠视觉获取的。为了能够及时、便捷的接受所需的图像，并在一定程度上保证图像的清晰度，避免图像失真、保存等出现问题，就需要利用现代化技术，对图像进行有效处理，因此数字图像处理技术应运而生，它是将图像物体运用数字表示并描述，是时间和空间的非连续函数，使计算机可以非常方便地对图像信号进行处理。数字图像处理技术的一个主要特点是可以在不增加硬件成本的前提下，通过数字运算对图像信息进行加工与

5、处理，消除各类噪声得到清晰的图像，最终实现图像的精准识别，满足各行各业的需求。　　　　2.数字图像处理的基本内容　　　　数字图像处理通常包括以下几个基本内容：　　　　图像变换：由于图像信号数据量巨大，直接在空间域中处理将涉及大量的计算，因此常采用图像变换的方法将空间域处理转换为变换域处理，以获得更有效的处理结果，其中最常使用的数字图像处理算法是小波分析，它可以进行“空间-尺度分析”和“多分辨率分析”;　　　　图像压缩编码：由于图像的庞大数据量，例如：动态图像、高分辨率图像等，使得存储和传输需要占据大量资源（空间和带宽），不便于后续

6、识别时的特征提取，影响效率，因此在保证不失真的前提下采用编码压缩是图像处理中常用且成熟的技术；　　　　图像增强与复原：其目的是将图像有效部分或选择感兴趣部分通过定量强化，用图像强化技术改善图像质量，获取清晰轮廓及所需细节；然后，当了解图像品质下降（或退化）的原因后，建立“降质模型”,产生一个等价于理想成像系统所获得的图像，利用复原技术恢复原来图像，其整个过程是从图像到图像；图像重建：与图像增强和复原不同，它是从数据到图像的处理过程，通常是将图像重建与计算机图形学结合将数据转换为有真实感的高品质图像；　　　　图像分割：是数字图像处理

7、中的关键技术之一，顾名思义即把图像分成区域的过程就是图像分割，是将图像中具有重要信息与意义的部位分割出来，它的难度在于图像不能完全依靠计算机自动分割，需将人工信息与之结合，因此如何将各种方法充分融合是目前提高准确性和有效性的主要内容，这也是未来研究的重点；　　　　图像描述与分析：图像描述是图像识别和理解的必要前提，当前对图像的描述不仅仅是二维形状（采用二值），还包括对三维物体的描述；而图像处理的应用目标就是通过对图像的分析获取事件的真相，那么图像分析就是抓住目标特征将其从图像到数据的转换过程；图像分类与理解：图像的分类属于一种基础

8、性的识别模式，主要是在对图像进行复原、压缩等处理后，再进行分割与特点提取，进而决定如何分类；而图像理解则是在图像分析基础上进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，得出对图像内容含义的理解及原来客观场景的解释，并给出指导性决策。　　　　与此