数字图像处理的关键技术及应用

李德伟 裴震宇

摘要 随着经济的发展与进步，计算机技术也经历着不断的进步，在我们的实际生活当中或者是工作中有很多的领域会应用到数字图像处理技术。图像处理技术主要是通过压缩、编码、增强复原、以及分割等等工作，使最终得到的图像信息能够满足人们的生活需要以及视觉需求。

【关键词】图像处理 关键技术 应用

1 数字图像处理

由于一般的图像都包含大量的信息，需要运用计算机对这些图像进行加工處理，从而转换成为计算机能够进行处理的数字图像。数字图像处理实际上就是运用计算机技术对图像信息进行加工，从而使其能够满足人们的需要。因为处理图像处理技术具有精确度高、信息量大的优势，因此在生物医学、航天工程、军事、公安、人工智能等等领域得到广泛的应用，对人们的生产生活造成了很大的影响。随着数字图像技术的不断发展与进步，所包括的内容也越来越多。

数字图像处理技术的信息大多数都是来源于二位数据，需要对大量的信息进行处理，这也就对计算机的运算速度以及存储空间的要求更高了。和普通的语言信息相比较而言，在运用数字图像信息处理技术对信息进行传输时所占用的频带要比普通的语言信息高几千倍，因此对于退昂的压缩技术的要求也就更高。在数字图像当中像素之间并不是单独存在的，而是具有一定的关联性，这就使数字图像处理技术在实现数据的压缩上的可能性更高。图像是视觉三维意识的二维映射，需要在运用计算机技术对三维形态进行识别和处理时或多或少的都要进行一定的模糊处理，因为在处理完之后的数字图像是人为的对视觉应用进行评估的重要依据，处理的最终结果势必会受到人的主观意识的影响。

2 数字图像处理技术

2.1 边缘检测技术

所谓边缘实际上就是在图像当中灰度变化避免明显的区域之间的边界。实际上对于图像来说，最基本的特征就是边缘，对图像进行边缘检测需要经过以下四步来完成图像滤波、边缘增强、边缘检测、边缘定位。

由于图像主要是运用图像导数对图像的边界进行检测，噪声又会对图像导数造成极大的影响，因此常常都会运用滤波技术减少噪声对图像导数所造成的影响;通过对梯度幅值进行计算，将灰度变换比较明显的点展现出来，从而实现图像边缘增强。由于在图像当中剃度幅度比较大的点也不一定是图像的边缘点，因此需要借助一定的技术对图像的边缘点进行检测;而定位则是运用子像素分辨率来对图像的边缘进行定位。

2.2 图像压缩技术

图像压缩技术在当今时代是一个比较热门的话题。借助图像压缩技术对图像进行压缩，虽然会使空间内存占用量降低，与此同时还能够在传输的过程当中使运输工作效率更快，数据的安全性也会相应的得到提升。所以，借助有效地方式对图像进行压缩，能够大大提高计算机的工作效率。

2.3 图像分割技术

想要对目标图像的选定部分进行处理，第一步就是需要将这部分目标图像在整个图像当中分离出来，也就是对图像进行分割处理。对图像进行分割处理主要有基于阈值的图像分割法、基于区域的图像分割法、基于边缘的图像分割法、直方图法等等。

2.4 图像增强与复原

对图像进行增强实际上就是对图像的视觉效果进行改变，对图像当中观看者所感兴趣的部分进行增强，与此同时对图形进行相应的处理，使处理之后的图像有利于计算机工作。

3 数字图像处理技术的应用

3.1 航空航天技术

在一九六四年，美国登录月球的航天探测器徘徊者7号向地球传输了四千多张在月球拍摄的照片，之后JPL运用计算机技术通过几何校正、去燥等等相应的图像处理技术对图像进行处理，最终绘制出一张月球表面的地图，对于人类来说这是对宇宙探索的一个里程碑。在零七年的十一月二十六日，中国的嫦娥一号卫星向地球发送了第一幅月球的图像，经过相应的技术处理之后，得到了月球表面的三维立体影像。最终我们能够看到这些图片都要归功于数字处理技术。

3.2 生物医学

在生物医学方面数字图像处理技术得到广泛的应用，极大的促进了医学的发展与进步。由于对临床进行诊断以及病理研究上运用图像处理技术与其他技术相比较更加直观、微创，安全性更强，因此受到更多的人的喜爱。自从二十世纪七十年代人类发明了X光CT技术之后，在医学影像界引起了极大的轰动，自此之后，图像处理技术在生物医学上的应用越来越广泛，时至今日，医学对于图像处理技术的的依赖性越来越强。现如今在医学方面对图像处理技术的应用主要包括磁共振成像、B超、细胞分析、染色体分析等等。

3.3 其他应用

除了在以上方面图形处理技术得到广泛的应用之外，在军事、机器人视觉领域的应用将最为先进的软硬件图像处理技术应用其中，在军事方面包含导弹制导、电子沙盘、军事训练等等，现如今在公安方面应用图像处理技术的地方也越来越多，运用图像处理技术进行工作提高了公安的工作实效性，对于事物的判断也更加准确。在文化艺术方面对图像处理技术的应用包括对服装进行设计之后制作，对一些陈旧的文物照片进行复原等等;在通信工程上也会用到数字图像处理技术，主要是指所媒体通信，在多媒体通信当中，图像通信是最为复杂的一项，为了对图像通信当中图像数据量比较大的这一问题，首先需要解决的就是压缩编码技术;在电子商务领域包含对产品进行防伪制作以及身份认证等等，还有就是科学可视化以及工程工业等等很多的方面都会运用到数字图像处理技术。

4 结束语

随着信息技术的不断发展与进步，计算机图像处理技术的应用也越来越广泛。无论是人们生活当中的一点一滴还是航空航天、生物医学等大的事业都能够应用到数字图像处理技术，它与人们的生活的联系越来越紧密。总而言之，对于数字图像处理技术的相关研究，不管是从理论角度还是实践方面，都具有极强的影响力。随着数字图像处理技术的越来越完善，自然也就出现了很多的负面的影响，比如说最近几年，应用该技术恶意的去制作一些假的照片，对当事人造成极大的影响，另外，技术越来越高，也就越来越难辨别真伪，怎样才能够明辨真伪，是现如今最应该解决的问题。

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