數字圖像處理技術與應用探討

趙秦川

（武警警官學院訓練基地，廣東 廣州 510000）

通過數字圖像處理，使圖形和圖像得到優(yōu)化。數字圖像處理的特點是容易實現非線性處理，其通用性非常強，精度也很高，處理方法靈活多變，信息易于保存，傳送比較可靠。

1 數字圖像處理技術

1.1 基本概念

數字圖像處理，即將圖像信號以一定形式轉化成數字信號并借助計算機對其進行處理。在該技術的發(fā)展初期，其主要是為了使圖像的視覺效果得到提升。由于該技術處理圖像不僅精度高，而且信息量也很大。目前，該技術已經在軍事和航空航天、人工智能等專業(yè)領域得到了廣泛應用，不斷地對人們的生產和生活產生影響。數字圖像處理技術進一步發(fā)展，其包含的內容也越來越豐富，比如幾何處理、圖像增強、圖像識別、圖像理解等。

1.2 主要特點

數字圖像處理技術的信息源大部分是二維數據，這些數據對計算機的速度和存儲空間都有非常高的要求。通過將數字圖像處理技術與普通語音信息進行比較發(fā)現，后者在傳輸信息方面頻帶要高得多，因此，這種技術就對圖像壓縮技術提出了較高的要求。在數字圖像中，像素與像素之間都有較大的關聯(lián)性，并不是獨立的，這也就使圖像處理技術中實現數據壓縮成為了可能。圖像是視覺三維意識的二維映射，因此，計算機在識別、處理三維形態(tài)時就有必要進行模糊處理。

2 數字圖像處理技術的應用

2.1 航空技術領域

數字圖像可以處理多種類型的圖像，適用范圍廣泛，可以處理數據量龐大的航空圖像。處理過程為：衛(wèi)星、航天器等拍攝的照片先在太空中轉為數字信號儲存在磁帶中，由航天器從拍攝地點運輸到地球，交與相關技術人員處理。提取、傳遞、分析等圖像處理過程技術要求很高，因為影響成像系統(tǒng)的因素很多，圖像受損的概率高。數字圖像處理技術對航空技術領域的影響很大，人們通過圖像分析展開一系列的勘探、建設、規(guī)劃等活動。數字圖像處理技術是一個跨學科的領域，盡管其發(fā)展歷史不長，但卻吸引了各領域研究人員的關注。

2.2 通信工程領域

通信工程又稱作電信工程，是電子工程的一個重要分支，目前，該領域發(fā)展迅速且有很大的潛力，尤其是數字通信、光纖通信、網絡通信等讓人們在傳遞信息和獲得信息方面達到了前所未有的高度。通信工程主要以研究信號的產生、信息的傳輸、交換和處理為主，圖像通信是信息傳遞的重要步驟，其技術難度很大，因為圖像占用的數據量巨大，傳輸的速率要求也很高。目前，數字圖像處理采取變換編碼、熵編碼等技術處理通信圖像，效果好，但仍存在很多不足。

2.3 軍事維穩(wěn)領域

數字圖像處理技術能幫助公安系統(tǒng)分析大量的指紋、人像、監(jiān)控等數據，減少人力、時間的投入，提高公安辦案效率。數字圖像處理也被運用于導彈、槍械等軍事武器的制作。

2.4 文化藝術

數字圖像處理技術能夠有效促進文化藝術的發(fā)展，涉及文化藝術的多個方面。數字圖像先進的計算機科學技術可以有效改進電視劇、電影、電子游戲的畫面，幫助文藝品、服裝、發(fā)型等的創(chuàng)新設計，還可以修復文物照片以及分析運動員的訓練數據等。

3 數字圖像處理未來的發(fā)展趨勢

在科學技術飛速發(fā)展的過程中，數字圖像處理技術也得到了飛速發(fā)展。當硬件成本逐漸降低，圖像處理技術在多個領域中的應用也逐漸深入。事實上，目前圖像處理技術應用于日常生活的并不多。在計算機領域飛速發(fā)展的過程中，包括人工智能和大數據云計算在內的新型研究領域得到了較快的發(fā)展。圖像處理對于計算機視覺研究也起到了一定的促進作用。在人工智能領域中，視覺是其中機器重要的感官之一。目前，對三維應力的理解與識別成為大眾廣泛研究的對象，其在一些軍事活動和較為危險的任務中發(fā)揮著越來越重要的作用。在目前的研究水準下，視覺的作用機理還不太明確，因此，對這方面的研究有待加強。

此外，數字圖像處理技術會朝著虛擬現實的方向發(fā)展。所謂“虛擬現實”，就是通過計算機輔助技術，打造一個3D虛擬空間。事實上，圖像處理技術就是基于計算機硬件技術研究處理的，比如在機器人身上安裝攝像機，借助該攝像機來對環(huán)境進行感知，從而進一步對計算機機器人進行操縱。在社會發(fā)展和時代進步的過程中，3D空間逐漸被大家所熟悉。在軍事領域，可以通過電子沙盤來實現角度的相關計算，還可以對點與點之間的障礙物進行反映。當數字圖像處理技術進一步發(fā)展，模擬試飛也成為了一種可能。計算機視覺作為三維重建中非常重要的問題，其圖像處理技術就能夠發(fā)揮非常重要的作用。

4 結束語

在時代發(fā)展的過程中，圖像處理技術發(fā)揮著越來越重要的作用。目前，數字圖像處理技術在日常生活中已有了一些應用。比較典型的例子就是圖像處理技術在互聯(lián)網和手機等電子產品中的應用，比如VR眼鏡，其顯示原理是左、右眼屏幕分別顯示左、右眼的圖像，人眼獲取這種帶有差異的信息后在腦海中產生立體感。隨著社會的發(fā)展，數字圖像處理技術的應用范圍將會越來越廣泛，這些還需要我們進一步努力研究。

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