計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用研究

王子健

摘? ?要：在科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的背景下，計(jì)算機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在諸多領(lǐng)域，在很大程度上推動(dòng)了我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)作為科技時(shí)代下的產(chǎn)物，能利用計(jì)算機(jī)模擬三維立體模型、設(shè)計(jì)圖像等，直接關(guān)系到社會(huì)的發(fā)展，需要關(guān)注此方面的分析和研究，緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，找準(zhǔn)未來發(fā)展方向，從而發(fā)揮出計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)一步加快其發(fā)展。文章針對(duì)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);圖像處理技術(shù);特點(diǎn);應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)也取得了顯著的發(fā)展。計(jì)算機(jī)不僅能對(duì)物象信息進(jìn)行檢測(cè)，還能將檢測(cè)的物體轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像，對(duì)其進(jìn)行后期的分析、加工和輸出[1]。近年來，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在工業(yè)、工程建設(shè)、農(nóng)業(yè)、廣告等諸多領(lǐng)域都所有應(yīng)用，且應(yīng)用范圍不斷拓寬，具有其他圖像處理方法所無法比擬的優(yōu)勢(shì)，能快速、便捷地獲取信息，將圖像予以真實(shí)還原，進(jìn)而滿足工程領(lǐng)域?qū)D像的相關(guān)要求，提高工作效率。

1? ? 計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的特點(diǎn)分析

計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)主要是指利用計(jì)算機(jī)來處理圖像，涉及對(duì)數(shù)字圖像的加工、處理、分析等，在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都有所滲透。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要數(shù)字技術(shù)的大力支持，如信息技術(shù)、攝像機(jī)技術(shù)等，以便分析、運(yùn)算、處理特定圖像，確保圖像的清晰度，其運(yùn)行原理是：借助圖像采集裝置獲取圖像，在此基礎(chǔ)上將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像，并用BGR灰度值來表示，然后通過相關(guān)計(jì)算機(jī)工具進(jìn)行相應(yīng)的輸出、處理、分析。通常計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)具有如下特點(diǎn)：

（1）再現(xiàn)性好。在圖像處理中采用傳統(tǒng)的工作方法，往往會(huì)降低圖像質(zhì)量，但利用數(shù)字化的方式處理圖像，能使圖像長時(shí)間維持原有現(xiàn)狀。在實(shí)際處理環(huán)節(jié)，傳輸、儲(chǔ)存、復(fù)制等各個(gè)環(huán)節(jié)的工作都是通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，有利于提高圖像的整體表現(xiàn)效果和真實(shí)性，確保最終輸出的圖像不會(huì)出現(xiàn)變化?？梢哉f，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的再現(xiàn)性較強(qiáng)。

（2）精準(zhǔn)度高。在科學(xué)技術(shù)日新月異的背景下，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)有了顯著提高，利用該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)圖像的數(shù)字化，使其成為一個(gè)二維數(shù)組，通過計(jì)算機(jī)設(shè)備的圖像數(shù)字化處理來任意變化二維數(shù)組的大小，甚至能借助現(xiàn)代掃描儀器讓每個(gè)像素灰度達(dá)到16位，進(jìn)而提高計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的準(zhǔn)確度，滿足人們多樣化的實(shí)際需求。

（3）使用范圍廣。計(jì)算機(jī)處理的圖像多種多樣，不僅包括波譜圖像，如射線圖像、超聲波圖像、紅外圖像等不可見光圖像，也包括可見光圖像。當(dāng)然圖像所反映的實(shí)際物體有較大的體積差距，既有航空?qǐng)D像、遙感圖像、天文望遠(yuǎn)鏡圖像，也有顯微鏡圖像[2]。雖然圖像的信息源有所不同，但這些圖像通過數(shù)字化處理都會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字編碼，進(jìn)而成為二維數(shù)組的灰度圖像，借助計(jì)算機(jī)加以處理。針對(duì)類型不同的圖像，需要選用恰當(dāng)?shù)膱D像采集方式，方可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)分析和處理。

2? ? 計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1? 工業(yè)方面的應(yīng)用

在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，能有效縮短工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程，為工業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)健發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。目前計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在工業(yè)設(shè)備、工業(yè)機(jī)器、工業(yè)生產(chǎn)線、相關(guān)識(shí)別系統(tǒng)、零件構(gòu)成圖等方面的應(yīng)用相對(duì)廣泛，如該技術(shù)能形象地展現(xiàn)出系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，精準(zhǔn)且靈活控制設(shè)備，并結(jié)合圖像來維護(hù)管理設(shè)備，提高工業(yè)自動(dòng)化的可行性操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的程序化操控。同時(shí)，工業(yè)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的應(yīng)用也表現(xiàn)為無損檢測(cè)生產(chǎn)中部件和產(chǎn)品的檢測(cè)，主要是利用該技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的重量、形狀、質(zhì)量、數(shù)量等進(jìn)行三維立體檢測(cè)，借助計(jì)算機(jī)的處理功能來自動(dòng)化地篩選和監(jiān)督產(chǎn)品質(zhì)量，切實(shí)提升產(chǎn)品質(zhì)量[3]。由此可見，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在監(jiān)督工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和管理工業(yè)設(shè)備等方面發(fā)揮著重要作用，且其應(yīng)用范圍會(huì)隨科技的發(fā)展而愈加拓寬。

2.2? 遙感圖像方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國遙感技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展，需要與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，以此完善遙感技術(shù)，滿足現(xiàn)代化發(fā)展需求。一般而言，遙感數(shù)字圖像的清晰度取決于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的水平，利用遙感技術(shù)來獲得清晰與高品質(zhì)的數(shù)字圖像，能保證信息的獲取以及運(yùn)行系統(tǒng)的自動(dòng)化[4]。遙感技術(shù)對(duì)圖像處理有極高的要求，遙感技術(shù)的飛速發(fā)展使得圖像處理的作用愈加多樣化，為圖像處理應(yīng)用范圍的拓寬提供了便利條件。如不同波段的同一數(shù)據(jù)通過圖像處理，會(huì)形成新的、有價(jià)值的數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的處理，遙感獲得的數(shù)據(jù)圖像信息能自動(dòng)化快速成圖，而所獲取的不同波段的遙感數(shù)字圖像能用于軍事活動(dòng)、環(huán)境保護(hù)、氣象監(jiān)測(cè)、牧、農(nóng)、漁、林等領(lǐng)域。

2.3? 農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的信息保存等功能強(qiáng)大，有著廣泛的應(yīng)用范圍，尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)方面。如加工與收獲農(nóng)產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)能通過機(jī)械自動(dòng)化操作來優(yōu)化農(nóng)作物的采摘、培育、種植等過程，提高工作效率，減輕人力負(fù)擔(dān)。當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品收獲與加工方面所體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)獲得了國家相關(guān)部門的認(rèn)可，且在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中開始廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制機(jī)器，以此實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的自動(dòng)采摘和收割，減少對(duì)農(nóng)作物的傷害，確保產(chǎn)品質(zhì)量。另外，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，也體現(xiàn)為對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的研究和分析等方面，如國外利用的鮮蝦加工操作控制系統(tǒng)分析蝦的結(jié)構(gòu)特征，在此基礎(chǔ)上通過處理剖析來提出相應(yīng)建議，確保蝦的完整性，減輕勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，提高工作效率。

2.4? 臨床醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

有些學(xué)者針對(duì)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提出了相關(guān)意見，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)能保證較高的精確度且不會(huì)出現(xiàn)疲勞，有利于輔助診斷。通過不斷研究和發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在乳腺癌早期診斷工作中有了廣泛應(yīng)用，可以在很大程度上降低誤診情況出現(xiàn)的概率[5]。將計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，醫(yī)護(hù)人員能獲得患者身體的二維圖像，以此為依據(jù)進(jìn)行分析和處理，為后續(xù)醫(yī)療設(shè)計(jì)提供依據(jù)。同時(shí)二維圖像能清晰展現(xiàn)出患者身體的內(nèi)部空間位置及幾何形狀，具有透明化的特征，切實(shí)提高診療工作的安全性與準(zhǔn)確性，有利于加快醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度。

2.5? 武器軍事方面的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的趨勢(shì)下，軍事設(shè)備趨向于自動(dòng)化和科學(xué)化的發(fā)展，而計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在分析、處理軍事圖像方面發(fā)揮著極其關(guān)鍵的作用，如軍事指揮系統(tǒng)、軍事模擬訓(xùn)練、偵察圖片分析、導(dǎo)彈制造等方面都會(huì)運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)。同時(shí)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在公安系統(tǒng)中也有一定的應(yīng)用，如公安機(jī)關(guān)偵破案件時(shí)，在圖像的識(shí)別與視頻的處理等環(huán)節(jié)需用到該項(xiàng)技術(shù)，以便有效發(fā)現(xiàn)可疑嫌疑人，促進(jìn)偵查效率的提高。

2.6? 交通方面的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，尤其是交通領(lǐng)域，如交通攝像監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的運(yùn)用，有利于管理和監(jiān)控道路交通。十字路口出處安裝的道路交通攝像監(jiān)控系統(tǒng)，能夠拍照獲取路上經(jīng)過的車輛信息，一旦車輛有違規(guī)操作行為，能通過自動(dòng)拍照的方式來自動(dòng)存儲(chǔ)和反饋違規(guī)操作信息，以此維護(hù)道路交通秩序。同時(shí)，當(dāng)?shù)缆分邪l(fā)生車禍等突發(fā)情況時(shí)，交通管理部門能根據(jù)監(jiān)控?cái)z影系統(tǒng)的反饋功能來及時(shí)處理事故，保證道路的暢通和交通秩序的良好。

3? ? 計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在新時(shí)期背景下，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展步伐明顯加快，應(yīng)用的范圍和領(lǐng)域愈加廣泛，有著更加廣闊的市場應(yīng)用前景。要想進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的使用效率，將其圖像處理作用效果加以充分發(fā)揮，必須要強(qiáng)化該技術(shù)的發(fā)展，對(duì)其未來發(fā)展趨勢(shì)加以關(guān)注，具體包括：（1）各種算法趨于完善。針對(duì)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)人員正逐步加大研究其所需的算法，如小波分析、形態(tài)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分形幾何分析、遺傳算法等，促使這些算法得以完善，進(jìn)而提高圖像處理的效率與精度[6]。（2）集成化的處理功能。當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)為適應(yīng)新時(shí)期的發(fā)展要求，其處理功能趨向于集成化發(fā)展，極大提高了圖像處理的效率。（3）“實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像技術(shù)”的快速發(fā)展。在圖像處理環(huán)節(jié)具有良好的實(shí)用性、較高的處理效率和精度，將會(huì)成為計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)未來發(fā)展的一大趨勢(shì)。

4? ? 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)都獲得了廣泛應(yīng)用，且計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，從傳統(tǒng)的家用、宣傳、設(shè)計(jì)等層面拓展至工業(yè)、遙感圖像、農(nóng)業(yè)、臨床醫(yī)學(xué)、交通燈多個(gè)領(lǐng)域。為此，針對(duì)時(shí)代發(fā)展的實(shí)際需要，必須要高度重視計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的研究與應(yīng)用，將其作用與功能加以充分發(fā)揮，進(jìn)而滿足科技發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求，進(jìn)一步推動(dòng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的長足發(fā)展。

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