数字图像处理技术的发展历程、现在及趋势

　　数字图像处理技术是将图像信号转变成为数字信号并借助计算机以便达到某种目的的一种处理方式[1].这项起源于上个世纪 50 年代的技术借助了计算机的发展，同时数学的发展更是推动了数字图像处理技术理论与实践两个方面的完善。

　　目前这类技术已经广泛应用于航天工程、生物医药工程、工农业、科学研究等方面。作为一项发展前景良好的新型学科，深入研究数字图像处理技术的发展历程对数字图像处理技术的未来发展趋势也有一定积极意义。

　　1 数字图像处理技术的发展

　　1.1 数字图像处理技术的发展历程

　　（1）上个世纪 20 年代，数字图像处理最早应用于报纸行业。由于报纸行业信息传输的需要，一根海底电缆从英国伦敦连输到美国纽约，实现了第一幅数组照片的传送。在当时那个年代如果不采用数字图像处理，一张图像传达的时间需要 7 天，而借助数字图像处理技术仅耗费 3 小时。随着计算机技术的发展，计算机技术与数字图像处理两者之间结合得越来越紧密，从而促进了数字图像处理技术的发展。

　　（2）上个世纪 60 年代，一台关于能够实现图像处理任务的计算机诞生，作为第一台图像处理的计算机标志着数字图像处理技术开始进入快速发展阶段。利用计算机实现了更加高级的图像处理。在上个世纪 60 年代末至 70 年代初，最开始数字图像处理技术仅作用于空间开发等，之后慢慢进入医学图像、天文学等领域。其中最值得一提的就是计算机断层（CT）的出现，它是整个医学诊断领域最重要的应用[2].CT 根据人头部界面的投影将数据传输至计算机获得截面重建。

　　（3）上个世纪 70 年代。借助计算机、人工智能等方面的快速发展，数字图像处理技术实现了更高层次的发展。相关工作人员已经着手研究如何使用计算机进行图像解释。

　　（4）上个世纪 80 年代。研究人员将数字图像处理应用于地理信息系统。从这个阶段开始数字图像处理技术的应用领域不断扩大，在工业检测、遥感等方面也得到了广泛应用，在遥感方面实现了对卫星传送回来的图像的处理。

　　（5）上个世纪 90 年代。90 年代初数字图像处理技术就得到了一个快速发展，其中特别是小波理论和变换方法的诞生，更好地实现了数字图像的分解与重构。

　　1.2 数字图像处理技术的发展现状

　　进入到 21 世纪，借助计算机技术的飞速发展与各类理论的不断完善，数字图像处理技术的应用范围被拓宽，甚至已经在某些领域取得突破。从目前数字图像处理技术的特点进行分析，可以发现图像信息量巨大，在图像处理综合性方面显示出十分明显的优势，其中就借助了图像信息理论与通信理论的紧密联系。再加上数字图像处理技术具有处理精度高、灵活性强、再现性好、适用面广、信息压缩的潜力大等特点，因此已经成功地应用在各个领域。

　　然而由于存在部分因素制约了数字图像处理技术的发展。

　　首先对计算机的要求较高，包括计算机计算速度、存储容量方面。其次，由于数字图像处理占用较宽的频带，在成像、传输等方面还有一定的技术难度。由于图像属于三维景物的二维图像，一幅图像本身不具备三维景物的所有信息，因此在转换过程存在一定难度。最后，人为也是影响数字图像处理技术的一个因素。

　　2 数字图像处理技术的发展趋势

　　数字图像处理技术的快速发展很大一部分归功于上个世纪 60 年代第三代数字计算机的诞生。由于图像属于人们获取与交换信息的直接方式，图像的处理必定关系到人们的生产生活。正是在这种环境之下，加上科学技术的不断发展，数字图像处理技术的应用领域得到明显扩大。从目前数字图像处理技术的发展现状而言，其未来的发展趋势主要表现在以下几点：第一，各类相关的新理论新研究的出现将进一步推动数字图像处理技术的发展，例如遗传算法、神经网络等，特别是Fractal这种新算法，能够应用在图形处理、图像处理、生物、数字、神经等多个领域，Fractal 与数字图像处理技术的结合必定是未来的重要发展方向。第二，机器人视觉，目前的机器人技术已经得到了一个良好发展，各种人工智能机器人的出现代表着相关技术与相关学术研究得到进一步应用，数字图像处理技术实现了机器人视觉向更高层次发展。第三，目前借助多媒体技术提高硬件芯片的性能已经十分普遍，在未来，实现数字图像处理与芯片技术的结合也将成为主要的应用方向。

　　第四，数字图像处理技术借助各类学术研究与理论的完善势必会逐渐变得更加完善。第五，目前针对软件方面的研究已经得到越来越多的重视，这种环境之下软件技术与数字图像处理技术的结合必定能够开发出能够高级的软硬件图像处理方法。第六，整个大环境下相关理论、实践的不断完善，使数字图像处理技术的发展必定是朝着高速、高分辨率、智能化方向发展。

　　参考文献：
　　[1] 柴业宏。数字图像处理技术对影响投篮命中相关因素的分析[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2012,31（12）：134.
　　[2] 张维峰，尹冠生，刘萌，贺正权。数字图像处理技术在桥梁裂纹测量中的应用[J].长安大学学报（自然科学版），2011,17（6）：156-157.