数字图像处理的应用现状及发展方向

随着计算机技术的不断发展，数字图像处理技术的应用也愈发广阔。图像是人们接受、表达、传递信息的快捷方式，通过计算机程序的运用，将图像用数字的形式表现出来，可以更加全面的控制图像处理，在全球各个尖端领域都有发展的前景。

【关键词】数字 图像处理 计算机技术

1 数字图像处理技术的优点

数字图像处理是指利用数字硬件与计算机，将图像信息转换为电子信号，进行相应的数学运算，用以提高图像的实用性。数字图像处理精确度高，操作方便，能够将图像进行精确而简便的处理，随着计算机技术的不断发展，数字图像处理技术也在日益完善和发展。数字图像处理不会因为图像存储、转发、复制等操作引起图像质量下降，能够接受多方面的信息源，如显微镜图像、航天飞船图像都能够进行精确地接受。数字图像处理技术的灵活性较高，不但可以完成线性运算，还可以实现非线性运算。只要能够运用逻辑关系或数学公式处理的信息，用数字图像处理技术都可以完美的实现。并且由于数字图像中，每一个像素之间都不是互相独立的，而是存在一定联系的，所以数字图像处理技术的信息压缩也有非常大的潜力。通过数字化处理信息技术的优势，能够为未来的产业的应用和发展指明方向。

2 数字图像处理技术的应用

目前数字图像处理技术的应用十分广泛，在医疗保健、资源产业、通信移动、航空航天、军事安全等方面都有着非常好的表现。无论是遥感卫星的成像系统，还是医藥方面对于微生物的研究，或者是在通讯工程中图像的传输和处理，工业上对于零件的检测和机器人的应用，数字图像处理技术已经成了现代技术不可分割的一部分。

2.1 航空航天方面

数字图像处理技术在航空航天方面有非常广泛的运用，航空航天过程中，每天都有无数侦查飞机或空间站在太空对地球进行摄影，技术人员图片那个过计算机的数字图像处理技术分析和解读照片，比传统的方法节省了大量人力，也加快了传导照片的速度，还能从照片中发现大量有价值的情报。在数字图像处理技术运用之下，在卫星空间站经过地面上控时，通过电子信号传送过来交由处理中心解读，图像质量高，成像、存储、转发、传输速度快，我国也通过数字图像处理技术，在资源调查、在哈爱检测、城市规划等方面取得了良好的效果，在气象预报和其他方面的研究中，也发挥了巨大的作用。

2.2 生物医学方面

数字图像处理技术在生物医学上应用十分广泛，对于细微部分的成像，精确度高，在分析红细胞、白细胞、癌细胞、染色体等方面效果显著，在X光和超声波图像处理方面也有广泛的应用。

2.3 通信工程方面

通信工程将声音、文字与图像相结合，电话、电视、计算机网络三位一体的方式，加大了图像传送的复杂程度和困难度。图像的数据量巨大，要想以高速率的数据传递，必须采用编码压缩技术，编码压缩是这些技术的关键。而我国在这方面的研究还没有广泛的运用到实际生活中，数字图像技术还将继续朝着高分辨率、立体化和智能化等方面发展，例如在计算机视觉方面发挥作用。这些研究在未来军事勘察，危险环境作业等方面都有广泛的发展前景。

2.4 工程工业方面

数字图像处理技术在工程工业中具有非常重要的地位，在检测零件质量、对零件进行分配、检测电路故障等方面都有其作用。在一些有毒或放射性环境中，数字图像处理技术可以有效代替人工作业，通过处理和研制具有视觉的机器人在工业生产中发挥更大的作用，并逐步取代人类，参与到一些高危行业中。如高空作业、地下勘探等。

2.5 军事安全方面

在军事方面数字图像处理技术主要可以用于导弹的精确制导、发射过程中的图像处理等方面，在没有人为操作的情况下，可以根据数字图像处理技术进行自发的精确制导。在公共安全方面，可以进行指纹识别、人脸识别、复原图片、监控和分析事故等方面。目前数字图像处理技术已经完整运用在高速公路自动识别、自动收费系统当中。而在其他方面，数字图像处理技术也有相当大的帮助。如电视画面、动画等的制作，电子游戏和文物资料的修复，人们可以通过数字图像处理技术进行对照片的修复和编辑，产生更多精美的照片。

3 数字图像处理技术的发展方向

随着计算机技术的不断发展，数字图像处理技术也得到了快速发展。犹豫地成本硬件相关技术的发展，数字图像处理技术已经得到了更加广泛的运用。现如今的研究成果主要是在图像压缩编码和目标识别上，但在未来数字图像处理技术的发展可以影响到世界的方方面面。人工智能和思维科学的发展不断加深，数字图像处理技术也会进一步发展和应用。

3.1 计算机视觉

随着计算机和人工智能的不断发展，机器人越来越受到人们的重视，机器人以其特有的优越性，让人们见识到了其优越的发展前景。在机器人领域，图像处理技术可以成为机器人的视觉来源，成为重要的感官，进行对三维景物的理解和识别。机器人对于高危险行业有着得天独厚的优势，但由于人类对于视觉的发掘还不够，因此计算机视觉还是一个待人进一步探索的新领域。

3.2 虚拟现实

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。目前虚拟现实的应用发展迅速，因其特有的多感知性、存在感、交互性和主动性，成为医学、娱乐、航天、游戏、教育等方面的新鲜产业。随着计算机技术的不断发展，虚拟现实系统也会受到更大的重视，人们也可以通过虚拟现实，将自身与机器人所处的环境融合，进而操纵机器人。

3.3 三维重建

人类往往喜欢将社会事务的认知掌握在自己手中 ，通过实际操作来完整生产。将二维事物通过三维手段来展现早已成为时代发展的趋势。例如电子沙盘，可以实现沙盘任意角度和旋转，通过扩大与缩小实现更加精确的计算，为指挥作战提供极大的方便。这种技术依赖于数字图像处理技术，也成为数字图像处理技术的重要发展前景之一。

4 结语

在现如今计算机技术飞速发展的状况下，网络化、信息化、科技化不断的普及，数字图像处理技术在全球各个尖端领域都起到了关键作用，未来的前景也是不可限量的。运用好数字成像处理技术，可以使社会经济和科学技术得到更快的发展，也为社会的信息发展提供了强有力的支持。而在被计算机技术不断深化影响的今天，数字图像处理技术依然没有得到彻底的发挥，数字图像处理技术的未来前景，还要依托各行业尖端科学家们不断的探索和研究。

参考文献

[1]赵荣椿.数字图像处理导论[J]西安：西安工业大学出版社，2000，3（27）：15-17.

[2]窦华军.基于数字图像处理技术分析[J].数字技术与应用，2013，12（12）：231-232.

[3]李道远，常敏，袁春风.基于小波变换的数字水印综述[J].计算机应用与工程，2003，12（10）：65-66.

作者简介

王强（1986-），男，山西省阳泉市人。太原理工大学2009级硕士研究生。现就职山西大同大学物理与电子科学学院，助教。信息与通信工程专业。研究方向为图像处理，电子通信类。

作者单位

山西大同大学物理与电子科学学院 山西省大同市 037003