计算机技术在图像处理中的应用研究

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计算机技术在图像处理中的应用研究

发布日期： 2012-10-31 发布：  

  2012年第13期目录       本期共收录文章20篇

　　摘要:随着计算机科学技术的发展,现代图像处理技术的应用也越来越得到广泛的应用。计算机技术在图像处理上的运用大大改变了传统的图像处理手段,使得其具有良好的再现功能,灵活性得到更好的提高,适用的范围也越来越广泛,为图像处理的发展提供了便利的条件。
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　　关键字:计算机技术;图像处理;应用
　　中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02
　　一、引言
　　在上个世纪60年代,美国最早利用卫星技术拍摄月球,并获得大量关于月球的图片,利用数字技术对其进行后处理,随着这项技术的应用,数字图像处理技术也慢慢地成为了一门独立的学科,应用领域也越来越广泛。在1972年,CT医学技术的诞生标志着数字图像技术一次飞跃式的发展,在该技术的基础上,运用X射线计算机断层摄影装置,计算机对人的头部截面投影进行数据的后处理及图像的重建,并将此技术运用到全身范围,取得了很好成效,随着科学技术的发展,数字图像处理技术的运用越来越普遍。
　　二、基于计算机技术的图像处理概述
　　所谓基于计算机技术的图像处理也就是数字图像处理,也可以说是计算机图像处理,它的主要功能就是通过计算机将图片信号转变成数字信号。其中,包含了对图像进行增强、除噪、分割、复原、编码、压缩、提取特征等一系列步骤,但该技术的发展是伴随着计算机和数学的发展,也随着不同行业的需求而增长。图像处理技术得到广泛的应用开始于20世纪60年代,通过该技术人们能理想化处理所获得的图像。
　　(一)基于计算机技术的图像处理的技术特点
　　随着这些的年的发展,计算机数字图像处理技术也形成了以下几个主要特征:
　　1.具有良好的再现功能:对于传统的模拟图像处理来说,在图像处理的过程中,会因为存储、复制或传输等环节导致图像质量发生变化,然而数字图像处理却不会。
　　2.需要占用更宽的频带:与语言信息相比,图像信息所占的频带比语言信息占的频带要大很多个数量级,这就导致在实际操作中图像信息的处理难度大大增加;
　　3.适用范围广:获得数据源的途径很多,包括从显微镜到天文望远镜的图像,都能进行数字处理。
　　4.灵活性较强:基本上所有能用数学公式或数理逻辑表达的内容,都能通过电子图像进行处理。
　　(二)基于计算机技术的图像处理的发展趋势
　　随着社会的发展,人们早就发现了计算机数字图像处理技术的重要性,对信息技术的发展有着促进的作用,其发展趋势大概会注重以下几点:
　　1.对于未来数据图像技术来说,主要会朝着高清晰度、高速传输、实时图像处理、三维成像及多维成像、智能化、自动化等方向的发展。
　　2.未来数字图像处理技术将注重实际操作与运用的便捷性,向着图像处理功能集中化的趋势发展。
　　3.注重研究先进的理论和算法。与现代科学一样,理论是实践的基础,要想未来数字图像处理技术在实际中能得到更好的应用,就必须要对先进的理论和方法进行研究与更新,如小波分析、分形几何、形态学、遗传算法等等。
　　三、计算机技术在图像处理中的具体应用
　　随着信息技术的发展,图像处理技术在日常生活中的应用越来越普遍,如图像的数字化,图像的分析、图像的复原及编码等等。该技术在很大程度上是依托计算机技术,与传统的图像处理手段不同的是更为快捷与准确。现代信息社会的快速发展给图像处理技术提供了一个良好的平台。然而,为了能更好的将计算机技术应用到图像处理上,很多专业技术人员都投身于该项技术的研发当中,相应了就专门的为图像处理开发了很多软件功能,如Adobe Photoshop CS软件中的图像Web设计、专业矢量绘图工具Illustrator等,提供了必要的新功能,使得图像处理工作不再是枯燥乏味,同时也启发了工作者的一些创造性思维,也更好的促进了图像技术的发展。现代数字图像处理技术能在短时期能得到如此迅速的发展与进步,有很多原因但最重要的是其本身的高性能。有了这项技术,使得客观事物体的特征及其相互关系更全面、更完整的呈现在人们面前。下面就简单介绍该技术在实际中的应用:
　　(一)在实际图片处理中的应用
　　由于技术要求的不同,这就要求根据不同的要求开发出不同的图像处理软件及功能,同时,进行有目的性的技术选择也显得很关键了。
　　首先,要掌握那些计算的不同特征。我们最为熟悉的就是Photoshop图像处理软件。利用Photoshop中的功能就能实现图片与设计的相结合,如公益广告、商业广告、特效文字和小型平面设计等等,有些还应用到会展门票、设计宣传的彩页和海报设计中。
　　其次,对于专业技术人员来说,在对图片进行技术处理时,必须要掌握一些基本软件的功能。于是,当遇到不同的图像处理工作时就能很好的应用相应的技术,保证了工作的效率。针对一些特定的需求可以优先选择相应的软件,如商标设计、制作标志、绘制模型及插图描画,就可以选择CoreIDRAW软件,因其具有专业的一些功能,能很好的达到预想效果,能将更好的效果呈现在人们面前,吸引人们的注意。对于视频和动画制作,Macromedia Flash软件就独占鳌头了。因为该软件包含了HTML检查、HTML格式控制、HTML格式化选项等最新的Web技术,还拥有流行的视频编辑器和编码工具,使得Flash内容在手机中也能得到很好的应用。一般的图像处理都只是对相片进行表面的更改,而ACDSee 9能在获取相片信息的同时还能将相片按关键词、大小与日期进行自动分类。存储相片的时候还可以运用“隐私文件夹”这项受保护的功能,实现私人隐私的保护。对于处理家庭相片,该功能就起到很好的作用,给其带来了方便和乐趣。不仅仅这些软件,还有很多软件都具有其特定的功能,如AutoCAD具有无限次的撤销与回复功能;大头贴制作系统V5.25能够轻松实现制作出贴纸照片等等。
　　(二)在图像预处理中的应用
　　图像预处理主要是指降低图像信息中的噪声,如椒盐噪声、脉冲噪声、高斯噪声等就是几种比较常见的噪声。实际测量作业中,通过CCD摄像头摄得物体的图像,利用图像采集功能录入计算机内存中,接着就是对获取到的图像进行处理,计算出物体的尺寸大小,该过程就包含了图像的预处理。不同的噪声具有其不同的特点,如椒盐噪声是含有随机出现的黑白亮度值,脉冲噪声是只含有随机的白强度值(正脉冲噪声)或黑强度值。与前两者不同,高斯噪声是含有亮度服从高斯或正态分布小的噪声,高斯噪声是许多传感器噪声的相似模型,例如摄像机的电子干扰噪声。
　　正因这些噪声有其不同的特点,在对图像进行平滑处理时就要根据噪声的本身特点而定,进而应当采用不同的处理措施。如空域滤波根据其特点可划分为线性和非线性两类,它是在图像空间借助模板进行邻域操作完成的。其中,线性平滑滤波器能很好起到去除高斯噪声的效果,同时,在通常情况下,对去除其他噪声的效果也是很明显的。实际中最简单的线性滤波器是局部均值运算,它是将各个像素点附近领域内的灰度值均值替代掉该像素点的灰度值,这样就会很容易造成图像的模糊和一些尖锐局部点不连续。在这种情况下,就可以考虑采用非线性滤波器,它能保证在消除噪声的同时保证图像细节部分的清晰度。其中,中值滤波器就是最为简单的非线性滤波器,其主要优点是能用像素点领域灰度值的中值去替换该像素点的灰度值,去除了脉冲噪音、椒盐噪声的同时还能很好的保证图像边缘的清晰度。
　　四、总结
　　图像处理技术在日常生活中的应用是越来越普遍,该技术在很大程度上是依托计算机技术,正因由于计算机在该技术上的应用,致使与传统的图像处理手段不同,它能更为快捷、准确及领域更为广泛。对于未来数据图像技术来说,主要会朝着高清晰度、高速传输、实时图像处理、三维成像及多维成像、智能化、自动化等方向的发展。在研究与分析理论和方法的同时,将注重实际操作与运用的便捷性,向着图像处理功能集中化的趋势发展,计算机技术在图像处理中的应用技术也将得到更进一步的发展。
　　参考文献:
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