数字图像处理技术的功能、特点及应用前景

　　数字图像处理技术是对图像信息进行加工修改的过程，从诞生以来，其处理算法不断优化，处理速度不断加快，应用也日渐广泛。本文主要针对数字图像处理技术的内容、应用以及前景进行了浅显的分析，以期为这项技术的发展提供有益参考。

　　一、数字图像处理技术的内涵

　　数字图像处理就是采用电子计算机或其他数字设备对图像信息进行转换，使之变为电信号，并对信息进行增强、提取、复原、去噪等处理的方法与技术。该技术包括图像增强、图像恢复、重建和图像分割等；可以说图像处理是对图像数据的一种操作或者运算，一般是由计算机或者专用图像处理硬件来实现的。我国常用的数字图像处理技术主要有两种，一种是光学处理法，一种是数字（电子）处理法。当前，数字图像处理技术已经逐步完善。数字图像处理技术与人们的生活紧密相关，如常用的数字电视、数码照相机、数码摄像机等所输出的图像都是数字图像，即数字图像处理技术的成果。

　　目前数字图像处理已发展成为信息处理技术的一个综合性边缘学科，成为了信息处理的一个重要的学科分支，并与相关学科相互联系、相互交叉。如计算机图形学、模式识别、计算机视觉等学科的研究内容均与图像电信号转变、图像数据描述、图像信息输出等有关，所以，它们之间各有侧重而又相互补充，并在各项新理论、新技术的支持下得到了长足发展。

　　二、数字图像处理技术的功能及特点

　　数字图像处理技术日臻完善，其处理精度高，对图像的再现性能好，通用性、灵活性好，能够实现多种功能的高度复杂的运算。由于数字图像处理技术具备以上特点，其在短短的发展历程中就被广泛应用。数字图像处理技术的功能主要包括以下几个方面：一是增强图像的视觉效果。比如，在航空、航天拍摄的图片通过信号传回地球接收器的过程中，或图像扫描等的过程中，由于传输介质、大气层、声光污染等多种原因会造成图像模糊。这就需要利用数字图像处理技术改善图像的效果。二是模式识别功能。即借助计算机设备对人类的视觉、听觉等进行自动模拟。三是图像的重建。即通过计算机体层摄影技术对目标对象进行观测，并重构图像信息，从而在计算机模拟系统中进行二或三维图像处理。

　　三、数字图像处理技术的应用与前景展望

　　数字图像处理技术与计算机、人工智能、专家系统、多媒体等技术的发展紧密相关，与社会生活、生产各领域的关系也日益紧密，其应用十分广泛，并将不断深入到现有领域及延伸至新的领域。下面仅罗列了一些应用实例，并对其未来发展进行了展望。

　　（一）在生物医学中的应用

　　数字图像处理技术在生物医学方面的应用十分广泛，在临床诊断及病理研究中都有大量应用，如X射线层析摄影（CT）、红、白血球分析计数、核磁共振（MRI）、x光肺部图像增晰、心电图分析、血管造影、染色体分析、癌细胞识别等，都使用了数字图像处理和图像分析技术。这些技术和设备大大提高了治疗诊断水平，减轻了病人的痛苦。目前，医学图像处理在癌细胞自动识别、医学图像三维重建等方面，不断应用数字图像分析技术并不断创新发展，将进一步提高医疗水平。

　　（二）在航空航天技术中的应用

　　数字图像处理技术在航空航天中的应用非常广泛 ,如多光谱卫星图像分析，地形、地图普查，天文探测及分析、卫星遥感图像处理、飞机遥感图像处理及校正等。这些应用推动了灾害检测、农业规划、城市规划、交通规划、气象预报等的快速进步。如使用遥感技术为森林火险等级预报、及时跟踪火灾发展情况等都提供了有效手段。可以预见，数字图像处理技术在航空、卫星等方面的应用，将随着相关技术的发展而发挥越来越大的作用。

　　（三）在通信工程中的应用

　　当前通信技术已经发展为声音、文字、图像和数据相结合的流媒体通信。图像通信常见的数字视频设备如可视电话、远程教学、高清电视、DVD、会议电视终端、卫星电视接收器等均属这一技术范畴。随着高速率数据实时传送技术、编码技术、流媒体服务器等的发展，数字图像处理技术将结合相关技术推动通信工程产生新的发展。

　　（四）在工业中的应用

　　数字图像处理技术在工业工程领域中图像处理技术有着广泛的应用。如模具、零件制造，零件、产品无损检测，流场分析、应力分析，电路板、纺织品质量检查等。在工业自动化方面，可以使用机器视觉系统对生产过程进行监视和控制。此外，交通管制、机场监控、火车车皮识别等均有数字图像处理技术的应用。在工业发展中，具备视觉、听觉和触觉功能的智能机器人已经应用于焊接、装配、喷漆等工序，并将是一个重要发展领域，必将给工业生产带来新的面貌，大大提高工作效率与工作质量，并不断降低人们的工作强度，进一步解放生产力。

　　（五）其他应用

　　此外，数字图像处理技术在巡航导弹地形识别、反伪装侦察、指纹自动识别等军事公安领域，交通监控系统建设，图像远距离通信、办公自动化等多个领域均有应用，并在不断发展。可以说，数字图像处理技术仍然具有很大的发展空间，并拥有更加广泛的应用前景。