計算機圖像處理技術(shù)的探析

徐珂

摘要：計算機圖像技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，在諸多方面推動了現(xiàn)代社會的發(fā)展。該文概述了計算機圖像處理技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上論述了計算機圖像處理技術(shù)的要點及研究方向，闡述了新時期計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。最后，基于計算機圖像技術(shù)的發(fā)展，論述了計算機圖像處理技術(shù)的應(yīng)用。該文通過對計算機圖像處理技術(shù)的全面論述，以強化對其認(rèn)識，推動計算機圖像處理技術(shù)的相關(guān)研究。

關(guān)鍵詞：計算機；圖像處理技術(shù)；發(fā)展趨勢；應(yīng)用

中圖分類號：TP18 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）11-2640-03

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機已成為現(xiàn)代文明發(fā)展的重要標(biāo)志?；谟嬎銠C技術(shù)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代人的生產(chǎn)生活方式發(fā)生了巨大變化。計算機圖像處理技術(shù)是計算機在社會生活中廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一，其強大的功能，決定了其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域及社會價值。當(dāng)前，計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展前景光明，各類計算法的出現(xiàn)、已有算法的完善，都在很大程度上豐富了其應(yīng)用領(lǐng)域，提高了其應(yīng)用價值。對此，筆者結(jié)合計算機圖像處理技術(shù)要點及研究方向，分析了其未來的發(fā)展趨勢，論述了在生產(chǎn)生活中的具體應(yīng)用，強化對計算機圖像處理技術(shù)的認(rèn)識。

1 計算機圖像處理技術(shù)概述

1）計算機圖像處理技術(shù)的概念。計算機圖像處理技術(shù)是指，利用計算機技術(shù)對圖像進行處理分析，進而得出圖像中所含的信息供研究所用。也就是說，該技術(shù)的要點在于：首先，將所要研究的圖像進行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為計算機能夠識別的“數(shù)字矩陣”，因為只有這樣，才能將圖像存放至計算機中；其次，對存放在計算機的圖像進行處理，其中，各類計算法是最為常用的處理手段。最后，在相關(guān)技術(shù)的處理之后，得出所需研究的圖像信息。

2）圖像的分類。對于計算機圖像處理技術(shù)的認(rèn)識及研究，因?qū)D像的分類有所了解。對此，筆者基于圖像的數(shù)字化，對圖像的類型做了如下歸類。

數(shù)字化圖像。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，圖像已朝著數(shù)字化方向發(fā)展。而且，數(shù)字化圖像具有處理方便、精度高等特點，符合現(xiàn)代社會的需求；

模擬圖像。模擬圖像在現(xiàn)實生活中十分常見，如光學(xué)圖像、平時照相的圖片等，都是模擬圖像。所以，模擬圖像具有輸出簡單，但靈活性、精度差的特點。這就造成其在一些方面，具有一定的限制性。

2 計算機圖像處理技術(shù)的要點及研究方向

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機圖像處理技術(shù)也相對比較成熟，在諸多領(lǐng)域均有所應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)、刑偵以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。那么，計算機處理技術(shù)的要點及研究方向，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）圖像數(shù)字化。在數(shù)字化時代，圖像數(shù)字化已成為社會的需求。圖像數(shù)字化的實現(xiàn)需要基于兩個步驟：一是采樣；二是量化。在這兩步驟之后，計算機便可以對數(shù)字化圖像進行處理。而且，計算機圖像處理軟件比較多，如CorelDraw、Photoshop等，是日常圖片處理中經(jīng)常使用的軟件。在圖像處理軟件的處理下，實現(xiàn)對圖像的轉(zhuǎn)換以及修飾等操作，進而達到預(yù)期的圖像處理效果。

2）圖像的還原及增強。在很多情況下，需要對圖像進行處理，如消除噪聲以實現(xiàn)圖像的還原和增強，以獲取更高質(zhì)量的圖像。

圖像還原。由于某些因素的影響，如環(huán)境、設(shè)備等因素，導(dǎo)致圖像失真或模糊。那么，原始圖像不利于圖片信息的獲取，便需要進行圖片處理，提高圖像的質(zhì)量。如，基于幾何校正、大氣影響校正，以實現(xiàn)對降質(zhì)圖像的重建。

圖像增強。為了使數(shù)字化圖像更加的高質(zhì)量，需要對圖像進行增強操作，讓圖像更加細致，以便于計算機的識別分析。對此，圖像增強的要點在于實現(xiàn)圖像的高清晰度。目前，圖像增強主要有兩種方法，具體如下：

干擾抑制。對圖像進行多圖像平均或低通濾波等處理，實現(xiàn)干擾抑制；

灰度等級直方圖處理。當(dāng)前，該處理方法使用十分普遍，也就有較好的圖像增強效果，如霧霾圖像的處理，就廣泛運用該方法。該處理方法是利用灰度等級直方圖對對比度不強的圖像進行處理，進而實現(xiàn)對細微局部的清晰處理。

3）模式識別。其實，對圖像的處理，其最終都是需要“識別”的。所以，模式識別是計算機圖像處理技術(shù)的重要研究方向，具有十分重要的研究價值。在現(xiàn)實中，如指紋的鑒別，就是最為典型的例子。由于每一個人的指紋都是唯一的，所以其指紋的圖案、端點及交叉都存在唯一性，可用于人身份的準(zhǔn)確鑒別。

4）圖像編碼。在某些特定需求的情況下，需要對圖像進行處理。圖像編碼技術(shù)主要用于圖像的傳輸以及數(shù)據(jù)的壓縮等領(lǐng)域。當(dāng)然，在進行處理的過程中，需要注意這么幾點事項：一是圖像的處理過程中，應(yīng)盡量對一些多余的信息進行刪除處理，這樣可以提高圖像數(shù)據(jù)的傳輸、壓縮等操作；二是基于人的視覺心理特性，采用混合編碼或預(yù)測編碼的方法，實現(xiàn)對圖像的編碼操作。

3 新時期計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

在新的歷史時期，計算機圖像處理技術(shù)發(fā)展迅速，諸多新算法的出現(xiàn)，如形態(tài)學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分形幾何等，不僅豐富了計算機圖像處理技術(shù)的理論，而且推動了計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展。所以，近年來，計算機圖像處理技術(shù)正朝著如下的方向發(fā)展：

1）計算機圖像處理功能集成化。隨著現(xiàn)代社會發(fā)展的日益需求，實現(xiàn)計算機圖像處理技術(shù)的功能集成化，如將圖像處理功能集成在芯片之上，那么，具有十分重要的意義。所以，這方面是當(dāng)前研究的一大熱點。

2）算法的不算完善及出新。近年來，各類算法正不斷地完善，并且諸多新的算法也出現(xiàn)，如分形集合、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。無論是算法的完善還是新算法的出現(xiàn)，都在很大程度上提高了圖像處理的精度、速度等要素。

3）實現(xiàn)“實時動態(tài)圖像技術(shù)”。這一技術(shù)是圖像處理技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。該技術(shù)不僅在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合人工智能、成像等技術(shù)，而且具有廣泛的社會效益和運用領(lǐng)域。所以，該技術(shù)發(fā)展的成熟，勢必推動諸多領(lǐng)域的發(fā)展，創(chuàng)造更多的社會價值。endprint

而對于我國而言，我國在計算機圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，近年來的發(fā)展也十分迅速。無論是在理論研究還是在實踐研究，都取得了一定的成果，與世界發(fā)達國家接軌。如，在數(shù)據(jù)獲取方面，我國自主研制的對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)；在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，也形成相對比較成熟的技術(shù)。這些研究的成功及運用，極大地推動了我國的現(xiàn)代化建設(shè)，強化了國家安全建設(shè)。

4 計算機圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

由于計算機圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，其所運用的領(lǐng)域也日益多元化。如，農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、氣象等領(lǐng)域，都有計算機圖像處理技術(shù)的運用。所以，筆者結(jié)合計算機圖像處理技術(shù)的實際運用情況，作如下的具體闡述：

1）計算機圖像處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。當(dāng)前，計算機圖像處理技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工中應(yīng)用廣泛，并取得較好的應(yīng)用效果。基于計算機圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品機械自動化操作，這在很大程度上提高了農(nóng)產(chǎn)品的加工效率，而且節(jié)省了大量的人力資源。當(dāng)前計算機處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)中最典型的應(yīng)用當(dāng)屬“蘑菇自動化采摘系統(tǒng)”。該系統(tǒng)的原理就是基于計算機圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)對機器人的控制，進而做到蘑菇采摘的自動化。在機械自動化的背景下，不僅提高了蘑菇采摘速度，而且提高了蘑菇采摘的質(zhì)量。當(dāng)然，我國計算機圖像處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用仍有待進一步深入，以實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品采摘到價格一體化。

2）計算機圖像處理技術(shù)在紡織業(yè)中的應(yīng)用。對于紡織業(yè)而言，計算機圖像處理技術(shù)可以對原料進行更好地檢驗及分析、對成品進行更好地評價，這就在很大程度上提高了過去人工檢驗的諸多弊端。所以，計算機圖像處理技術(shù)在紡織業(yè)中的應(yīng)用，讓傳統(tǒng)的諸多操作正發(fā)生著巨大的變化。

首先，傳統(tǒng)檢驗、分析以主觀評定法為主，基于計算機圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)了“特征識別模式”，極大的提高了評定的客觀公正性；

其次，計算機圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是拓撲理論及遺傳算法的不斷完善，進一步提高了其在紡織業(yè)中的應(yīng)用效果，實現(xiàn)了對產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制及評定。所以，計算機圖像技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，給紡織業(yè)帶來了革命式改變；

再次，對于紡織產(chǎn)品的線質(zhì)量檢測，實現(xiàn)了CIMS系統(tǒng)的自動檢測。這一重要環(huán)節(jié)上的應(yīng)用，集中體現(xiàn)了計算機圖像處理技術(shù)在紡織業(yè)的應(yīng)用價值。

3）計算機圖像處理技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。當(dāng)前，道路交通日益發(fā)達，如何構(gòu)建安全的道路交通，就需要各類現(xiàn)代技術(shù)的，而攝像監(jiān)控系統(tǒng)是其最常見的應(yīng)用之一。在交通紅綠燈處，攝像頭將交通違章行為的圖像以記錄下，之后傳輸至計算機端，并進行相關(guān)的保存。在這一系列的監(jiān)控之中，無論是自動檢測識別還是保存，都應(yīng)用到了計算機圖像處理技術(shù)。所以，計算機圖像處理技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅方便了交通違章違法行為的記錄，而且為交通安全構(gòu)建起了“天眼”系統(tǒng)，具有十分重要的社會價值。

4）計算機圖像處理技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，自動化工業(yè)生產(chǎn)模式以成為其發(fā)展的必然性。而這一切的發(fā)展很大程度上取決于計算機。所以，計算機圖像處理技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，并且社會價值十分突出。例如，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線的識別系統(tǒng)，就廣泛運用計算機圖像處理技術(shù)，以實現(xiàn)對生產(chǎn)線的精準(zhǔn)控制，進而達到自動化生產(chǎn)。當(dāng)然，計算機圖像處理技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用還很多，并且隨著計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展，其運用范圍將更加地廣泛、社會價值更高。

5 結(jié)束語

在信息科技時代，計算機圖像處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于社會的各個方面，在很大程度上推動了現(xiàn)代社會的發(fā)展。隨著計算機圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用性和社會價值將更加的突出。計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展，正朝著數(shù)字高清化、集成化方向發(fā)展，尤其是各類新算法的出現(xiàn)、已有算法的完善，在很大程度上推動了計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展，讓其更加具有廣泛的應(yīng)用性和社會價值。

參考文獻：

[1] 張穎.關(guān)于計算機圖像處理技術(shù)的應(yīng)用研究[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2011（20）.

[2] 程巧玲.計算機圖像處理技術(shù)應(yīng)用研究[J].中國電子商務(wù)，2013（12）.

[3] 李慶義.計算機圖像處理技術(shù)綜述[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2007（04）.endprint