基于数字图像处理技术的运用与发展思考

　　摘要：当科学技术不断进步, 时代不断发展, 多个学科之间进行交叉融合, 这已经成为了大势所趋。数字图像处理技术的科学应用范围非常广。所谓“数字图像处理”, 就是把图像信号变为数字信号, 然后使用计算机进行处理的一个过程。20世纪70年代, 计算机技术和人工智能都在飞速发展, 数字图像处理技术得到了更加深入的发展。对数字图像处理技术进行了概述, 并对其具体应用进行了探讨。

　　关键词：数字图像处理技术; 非线性处理; 图像增强; 图像识别;

　　通过数字图像处理, 使图形和图像得到优化。数字图像处理的特点是容易实现非线性处理, 其通用性非常强, 精度也很高, 处理方法灵活多变, 信息易于保存, 传送比较可靠。

　　1 数字图像处理技术

　　1.1 基本概念

　　数字图像处理, 即将图像信号以一定形式转化成数字信号并借助计算机对其进行处理。在该技术的发展初期, 其主要是为了使图像的视觉效果得到提升。由于该技术处理图像不仅精度高, 而且信息量也很大。目前, 该技术已经在军事和航空航天、人工智能等专业领域得到了广泛应用, 不断地对人们的生产和生活产生影响。数字图像处理技术进一步发展, 其包含的内容也越来越丰富, 比如几何处理、图像增强、图像识别、图像理解等。

　　1.2 主要特点

　　数字图像处理技术的信息源大部分是二维数据, 这些数据对计算机的速度和存储空间都有非常高的要求。通过将数字图像处理技术与普通语音信息进行比较发现, 后者在传输信息方面频带要高得多, 因此, 这种技术就对图像压缩技术提出了较高的要求。在数字图像中, 像素与像素之间都有较大的关联性, 并不是独立的, 这也就使图像处理技术中实现数据压缩成为了可能。图像是视觉三维意识的二维映射, 因此, 计算机在识别、处理三维形态时就有必要进行模糊处理。

　　2 数字图像处理技术的应用

　　2.1 航空技术领域

　　数字图像可以处理多种类型的图像, 适用范围广泛, 可以处理数据量庞大的航空图像。处理过程为:卫星、航天器等拍摄的照片先在太空中转为数字信号储存在磁带中, 由航天器从拍摄地点运输到地球, 交与相关技术人员处理。提取、传递、分析等图像处理过程技术要求很高, 因为影响成像系统的因素很多, 图像受损的概率高。数字图像处理技术对航空技术领域的影响很大, 人们通过图像分析展开一系列的勘探、建设、规划等活动。数字图像处理技术是一个跨学科的领域, 尽管其发展历史不长, 但却吸引了各领域研究人员的关注。

　　2.2 通信工程领域

　　通信工程又称作电信工程, 是电子工程的一个重要分支, 目前, 该领域发展迅速且有很大的潜力, 尤其是数字通信、光纤通信、网络通信等让人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的高度。通信工程主要以研究信号的产生、信息的传输、交换和处理为主, 图像通信是信息传递的重要步骤, 其技术难度很大, 因为图像占用的数据量巨大, 传输的速率要求也很高。目前, 数字图像处理采取变换编码、熵编码等技术处理通信图像, 效果好, 但仍存在很多不足。

　　2.3 军事维稳领域

　　数字图像处理技术能帮助公安系统分析大量的指纹、人像、监控等数据, 减少人力、时间的投入, 提高公安办案效率。数字图像处理也被运用于导弹、枪械等军事武器的制作。

　　2.4 文化艺术

　　数字图像处理技术能够有效促进文化艺术的发展, 涉及文化艺术的多个方面。数字图像先进的计算机科学技术可以有效改进电视剧、电影、电子游戏的画面, 帮助文艺品、服装、发型等的创新设计, 还可以修复文物照片以及分析运动员的训练数据等。

　　3 数字图像处理未来的发展趋势

　　在科学技术飞速发展的过程中, 数字图像处理技术也得到了飞速发展。当硬件成本逐渐降低, 图像处理技术在多个领域中的应用也逐渐深入。事实上, 目前图像处理技术应用于日常生活的并不多。在计算机领域飞速发展的过程中, 包括人工智能和大数据云计算在内的新型研究领域得到了较快的发展。图像处理对于计算机视觉研究也起到了一定的促进作用。在人工智能领域中, 视觉是其中机器重要的感官之一。目前, 对三维应力的理解与识别成为大众广泛研究的对象, 其在一些军事活动和较为危险的任务中发挥着越来越重要的作用。在目前的研究水准下, 视觉的作用机理还不太明确, 因此, 对这方面的研究有待加强。

　　此外, 数字图像处理技术会朝着虚拟现实的方向发展。所谓“虚拟现实”, 就是通过计算机辅助技术, 打造一个3D虚拟空间。事实上, 图像处理技术就是基于计算机硬件技术研究处理的, 比如在机器人身上安装摄像机, 借助该摄像机来对环境进行感知, 从而进一步对计算机机器人进行操纵。在社会发展和时代进步的过程中, 3D空间逐渐被大家所熟悉。在军事领域, 可以通过电子沙盘来实现角度的相关计算, 还可以对点与点之间的障碍物进行反映。当数字图像处理技术进一步发展, 模拟试飞也成为了一种可能。计算机视觉作为三维重建中非常重要的问题, 其图像处理技术就能够发挥非常重要的作用。

　　4 结束语

　　在时代发展的过程中, 图像处理技术发挥着越来越重要的作用。目前, 数字图像处理技术在日常生活中已有了一些应用。比较典型的例子就是图像处理技术在互联网和手机等电子产品中的应用, 比如VR眼镜, 其显示原理是左、右眼屏幕分别显示左、右眼的图像, 人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。随着社会的发展, 数字图像处理技术的应用范围将会越来越广泛, 这些还需要我们进一步努力研究。

　　参考文献
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