计算机图像处理技术的发展与未来创新探索

胡宗伯 孙康爽 黄佳辉

摘  要：文章简述了计算机图像识别技术的发展现状与展望，系统分析了计算机图像处理技术的主要优点、不足及制约其发展的因素，阐述了计算机图像处理技术研究的主要内容和将来的研究重点，概述了计算机图像处理技术未来的应用领域，并提出了该技术未来的研究方向。

关键词：计算机;图像处理技术;发展;展望

1 引言

图像处理，是利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术。随着计算机技术与信息技术的发展，图像识别技术获得了越来越广泛的应用。例如医疗诊断中各种医学图片的分析与识别、天气预报中的卫星云图识别、遥感图片识别、指纹识别、脸谱识别等，图像识别技术越来越多地渗透到我们的日常生活中。

2 计算机图像处理技术的突出优势

2.1 较好的再现性

计算机图像处理技术的再现性指的是在通过计算机技术处理图像的时候，可以保留原有的图像，而处理完图像之后，图像质量也不会被破坏.

2.2 较高的精准度

通过图像处理技术可以将图像数字化，但是受到设备不同，功能也有所差别的影响，图像展现的质量效果欠佳.而扫描仪的应用却可以弥补这一方面的不足.可以帮助计算机提升图像处理的效果.

2.3 广泛的适用面

计算机图像处理技术中的图像来源可以有很多渠道，在对图像的处理方面比较灵活，例如和显微镜图像一样微小的图像，或者按照客户的需求来设计非常大的尺寸的图像，都可以进行很精准的处理

3 数字图像处理过程

（1）图像数字化.通过取样和量化将一个以自然形式存在的图像变换为适合计算机处理的数字形式，图像在计算机内部被表示为一个数字矩阵，矩阵中每一元素称为像素.（2）图像的编码.编码的目的是压缩图像的信息量（但图像质量几乎不变），以满足传输和存储的要求，为此，可以采用模拟处理技术，再通过模-数转换得到编码，不过多数是采用数字编码技术，其编码方法可以对图像逐点进行加工，也可以对图像施加某种变换或基于区域、特征进行编码.（3）图像增强.图像增强目的是使图像清晰或将其转换为更适合人或机器分析的形式，常用的图像增强方法有：灰度等级直方图处理;干扰抵制;边缘锐化;伪彩色处理.（4）图像恢复.其目的是除去或减少在获得图像过程中因各种原因产生的退化，可能是光学系统的像差或离焦、摄像系统与被摄物之间的相对运动、电子或光学 系统的噪声和介于摄像系统与被摄像物間的大气湍流等.（5）图像分割.将图像划分为一些互不重叠的区域，每一区域是像素的一个连续集.通常采用把像素分入特定区域的区域法和寻求区域之间边界的境界法.这2种方法都可以利用图像的纹理特性实现图像分割.（6）图像分析.从图像中抽取某些有用的度量、数据或信息，其目的是得到某种数值结果.图像分析的内容和模式识别、人工智能的研究领域有交叉，但图像分析与典型的模式识别有区别.图像分析需要用图像分割方法抽取出图像的特征，然后对图像进行符号化的描述，这种描述不仅能对图像中是否存在某一特定对象作出回答，还能对图像内容作出详细描述.

4 图像处理技术未来研究重点

图像压缩：图像压缩分无损及有损压缩两类。无损压缩由于其压缩比有一定的极限，所以目前已经不是研究的热点，大家的研究主要集中在有损压缩上。所谓的有损压缩就是压缩后图像的某些信息会丢失。三维重建：随着计算机技术的不断发展，在产品设计方面，已从平面向三维空间发展。在地图方面，延续千年的平面地图已有被三维电子地图取代的趋势。另外，三维重建在考古研究方面也有不可替代的作用，将把考古学推上一个新台阶。虚拟现实：计算机的运算速度发展到今天，已为虚拟现实提供了可能。网上虚拟现实、可视电话及会议系统等方面的发展与应用为数字图像处理技术的发展提供了新的机遇。

5 计算机图像处理技术的未来创新发展趋势

随着相关人员的深入研究和创新，计算机图像处理技术也越来越完善，并且朝着多媒体化、智能化、高分辨率、高传输率、高清晰度、实时处理、多为成像以及三维成像的方向发展.

5.1 功能的集成化趋势

在计算机图像处理技术的发展中，会朝着功能的集成化发展.将不同的功能进行集成，将图像处理技术功能也在芯片上集成，从而提升计算机图像处理技术的综合性能，为人们的生活需要提供便捷的服务.

5.2 算法不断完善的趋势

针对计算机图像处理技术的应用，有不同的处理方法，而不同的处理方法需要运用不同的算法.近几年来，科研人员对于计算机处理技术的研究不断深入，各类算法也得到一定程度的完善，同时也出现了很多新的算法，为人们的工作和生活提供了很大的便利，例如分形集合，人工神经网络，遗传算法，小波分析等等.而算法的完善和更新，使得人们对图像的处理速度加快，对图像的处理更加的精准，从而方便了人们的日常工作需要.

5.3 实时动态技术的发展趋势

计算机图像处理技术必将朝着实时动态图像技术的趋势发展.例如可以将计算机图像处理技术与人工智能、人工成像技术等技术进行有机的结合，提升工作效率，促进社会的效益

6 结语

计算机图像处理技术已经被广泛应用于人们生活的方方面面，并且发挥着不可取代的作用.而且随着研究的深入，计算机图像处理技术的应用领域也在不断地扩大.所以我们要不断地研究和探索计算机图像处理技术的应用，使其发挥更加强大的功能和作用，促进社会的发展.

参考文献

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