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數(shù)字圖像處理淺析
（作者未知） 2010/8/14
（接上頁(yè)）法、模糊邏輯等新理論、新工具、新技術(shù)的支持，所以它們又都在近年得到了長(zhǎng)足發(fā)展。
三、數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)及其應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前，模擬圖像處理占主導(dǎo)地位。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理發(fā)展速度越來(lái)越快。與人類對(duì)視覺(jué)機(jī)能著迷的歷史相比，它是一門相對(duì)年輕的學(xué)科。盡管目前一般采用順序處理的計(jì)算機(jī)，對(duì)大數(shù)據(jù)量的圖像處理速度不如光學(xué)方法快，但是其處理的精度高，實(shí)現(xiàn)多種功能的、高度復(fù)雜的運(yùn)算求解非常靈活方便。在其短短的歷史中，它卻成功的應(yīng)用于幾乎所有與成像有關(guān)的領(lǐng)域，并正發(fā)揮相當(dāng)重要的作用。
3．1 數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)
同模擬圖像處理相比，數(shù)字圖像處理有很多優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)在：
1．精度高
不管是對(duì)4bit還是8bit和其他比特圖像的處理，對(duì)計(jì)算機(jī)程序來(lái)說(shuō)幾乎是一樣的。即使處理圖像變大，只需改變數(shù)組的參數(shù)，而處理方法不變。所以從原理上不管處理多高精度的圖像都是可能的。而在模擬圖像處理中，要想使精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，就必須對(duì)處理裝置進(jìn)行大幅度改進(jìn)。
2．再現(xiàn)性好
不管是什么圖像，它們均用數(shù)組或集合表示。將它們輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，用計(jì)算機(jī)容易處理的方式表示。在傳送和復(fù)制圖像時(shí)，只在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理，這樣數(shù)據(jù)就不會(huì)丟失或遭破壞，保持了完好的再現(xiàn)性。而在模擬圖像處理中，就會(huì)因?yàn)楦鞣N干擾及設(shè)備故障而無(wú)法保持圖像的再現(xiàn)性。
3．通用性、靈活性高
不管是可視圖像還是X線照片、紅外線熱成像、超聲波圖像等不可見(jiàn)光成像，盡管這些圖像成像體系中的設(shè)備規(guī)模和精度各不相同，但當(dāng)把圖像信號(hào)直接進(jìn)行A/D變換，或記錄成照片再數(shù)字化，對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)都能用二維數(shù)組表示，不管什么樣的圖像都可以用同樣的方法進(jìn)行處理，這就是計(jì)算機(jī)處理的通用性。另外，對(duì)處理程序自由加以改變，可進(jìn)行各種各樣的處理。如上下滾動(dòng)、漫游、拼圖、合成、變換、放大、縮小和各種邏輯運(yùn)算等，所以靈活性很高。
3．2 數(shù)字圖像處理的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)圖像處理和計(jì)算機(jī)、多媒體、智能機(jī)器人、專家系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。近年來(lái)計(jì)算機(jī)識(shí)別、理解圖像的技術(shù)發(fā)展很快，也就是圖像處理的目的除了直接供人觀看（如醫(yī)學(xué)圖像是為醫(yī)生觀看作診斷）外，還進(jìn)一步發(fā)展了與計(jì)算機(jī)視覺(jué)有關(guān)的應(yīng)用，如郵件自動(dòng)分檢，車輛自動(dòng)駕駛等。下面僅羅列了一些典型應(yīng)用實(shí)例，而實(shí)際應(yīng)用更廣。
1．在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
主要包括顯微圖像處理；DNA顯示分析；紅、白血球分析計(jì)數(shù)；蟲卵及組織切片的分析；癌細(xì)胞的識(shí)別；染色體分析等等。
2．遙感航天中的應(yīng)用
軍事偵察、定位、導(dǎo)航、指揮等應(yīng)用；多光譜衛(wèi)星圖像分析；地形、地圖、國(guó)土普查；地質(zhì)、礦藏勘探；天文、太空星體的探測(cè)及分析等。
3．工業(yè)應(yīng)用
CAD 和CAM技術(shù)用于模具、零件制造、服裝、印染業(yè)；零件、產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)，焊縫及內(nèi)部缺陷檢查；交通管制、機(jī)場(chǎng)監(jiān)控；火車車皮識(shí)別等。
4．軍事公安領(lǐng)域中的應(yīng)用
巡航導(dǎo)彈地形識(shí)別；指紋自動(dòng)識(shí)別；警戒系統(tǒng)及自動(dòng)火炮控制；反偽裝偵察；手跡、人像、印章的鑒定識(shí)別；過(guò)期檔案文字的復(fù)原；集裝箱的不開(kāi)箱檢查等。
5．其他應(yīng)用
圖像的遠(yuǎn)距離通信；多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用；電視電話；服裝試穿顯示；理發(fā)發(fā)型預(yù)測(cè)顯示；電視會(huì)議；辦公自動(dòng)化、現(xiàn)場(chǎng)視頻管理等。
四、數(shù)字圖像處理的應(yīng)用前景展望
圖像是人類獲取和交換信息的主要來(lái)源，因此，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之不斷擴(kuò)大。數(shù)字圖像處理技術(shù)未來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下七個(gè)方面：
(1)航天航空技術(shù)方面
數(shù)字圖像處理技術(shù)在航天航空技術(shù)方面的應(yīng)用，除JPL對(duì)月球、火星照片的處理之外，另一方面是在飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)中。圖像在空中先處理(數(shù)字化，編碼)成數(shù)字信號(hào)存入磁帶中，在衛(wèi)星經(jīng)過(guò)地面站上空時(shí)，再高速傳送下來(lái)，然后由處理中心分析判讀。這些圖像無(wú)淪是在成像、存儲(chǔ)、傳輸過(guò)程中，還是在判讀分析中，都必須采用很多數(shù)字圖像處理方法�，F(xiàn)在世界各國(guó)都在利用各類衛(wèi)星所獲取的圖像進(jìn)行資源調(diào)查、災(zāi)害檢測(cè)、資源勘察、農(nóng)業(yè)規(guī)劃、城市規(guī)劃。在氣象預(yù)報(bào)和對(duì)太空其它星球研究方面，數(shù)字圖像處理技術(shù)也發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。
(2)生物醫(yī)學(xué)工程方面
數(shù)字圖像處理技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程方面的應(yīng)用十分廣泛，且很有成效。除了CT技術(shù)之外，還有一類是對(duì)醫(yī)用顯微圖像的處理分析，如染色體分析、癌細(xì)胞識(shí)別等。此外，在x光肺部圖像增晰、超聲波圖像處理、心電圖分析、立體定向放射治療等醫(yī)學(xué)診斷方面都廣泛地應(yīng)用圖像處理技術(shù)。
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