計(jì)算機(jī)視覺(jué)關(guān)鍵技術(shù)及其在通信工程中的應(yīng)用

龐志輝 王穩(wěn)

中國(guó)人民解放軍78156部隊(duì)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)算是人工智能應(yīng)用的一個(gè)重要分支。它的使用目的是讓計(jì)算機(jī)擁有二維圖像認(rèn)知和三維環(huán)境分析的功能。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)集圖像處理，計(jì)算幾何、計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)等為基礎(chǔ)，分析處理成視覺(jué)信息。作為一門(mén)新興科技，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)這一學(xué)科試圖從圖像和多維的數(shù)據(jù)中取得信息，它是一門(mén)綜合學(xué)科，由于其新生技術(shù)和它的綜合性，吸引了眾多學(xué)者研究。它也作為當(dāng)前最活躍的一個(gè)領(lǐng)域之一，在通訊工程中被應(yīng)用，不斷的完善和發(fā)展[1]。

一、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展

早在20世紀(jì)50年代，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)就出現(xiàn)在二維圖像分析和識(shí)別中。當(dāng)時(shí)主要對(duì)顯微鏡圖片、航空拍攝圖片、光學(xué)字符的識(shí)別進(jìn)行分析和識(shí)別。之后不斷為各個(gè)學(xué)者所重視研究，并逐漸發(fā)展出從數(shù)字圖像中提取三維結(jié)構(gòu)，利用計(jì)算機(jī)程序描述物體形狀和物體空間關(guān)系。[1]還研究出一些視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)并開(kāi)設(shè)了相關(guān)課程進(jìn)行深入研究[2]。主要有根據(jù)二維投影圖像計(jì)算距離的研究，計(jì)算參數(shù)的研究，計(jì)算目標(biāo)物體表面物理特性的研究三個(gè)方面。其本質(zhì)就是通過(guò)對(duì)二維圖像的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)三維物體的可視。而且它的應(yīng)用面廣泛，多用于天文學(xué)，大氣科學(xué)，測(cè)繪學(xué)等方面。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，顧名思義，就是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)人的視覺(jué)功能。

二、我國(guó)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在國(guó)外蓬勃發(fā)展，得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)也逐漸成熟。但是在我國(guó)的發(fā)展還是不夠被重視。[2]但是隨著這幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展，加上市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，需求量大，質(zhì)量要求高的高新技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)這種技術(shù)的需求最為緊切。而且它的應(yīng)用范圍廣，在傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備，工藝流程建造，新技術(shù)改進(jìn)或替換等方面，都能用這門(mén)技術(shù)。因此，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在我國(guó)需求強(qiáng)烈，市場(chǎng)廣闊，發(fā)展前景無(wú)限。

三、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的操作和使用

在計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)中，處理技術(shù)主要依靠的是圖像處理方法。通過(guò)數(shù)據(jù)編碼、圖像壓縮、圖像分割、圖像增強(qiáng)、特征抽取等方法，對(duì)圖像的內(nèi)容進(jìn)行處理和識(shí)別。處理過(guò)的圖像不僅質(zhì)量得到改善，視覺(jué)效果也得到了很大的提升。利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理，不僅能滿足人們的心理需求，還能增強(qiáng)人的視覺(jué)享受。

四、通信工程技術(shù)分析

隨著我國(guó)對(duì)信息技術(shù)，信息安全的不斷重視和研究。通信工程通過(guò)對(duì)信號(hào)的產(chǎn)生、換置和處理，對(duì)通信領(lǐng)域科學(xué)研究，工程規(guī)劃，設(shè)備制造，技術(shù)管理等的應(yīng)用。通信工程技術(shù)不斷發(fā)展，現(xiàn)代科技水平的不斷提高，通信工程的發(fā)展也越來(lái)越壯大。通訊工程和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)都屬于高科技領(lǐng)域，其發(fā)展也相融相通，且日漸蓬勃。通信工程中最為主要的兩種傳輸技術(shù)是有線傳輸技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)。無(wú)線傳輸?shù)陌l(fā)展蒸蒸日上，但是有線傳輸也沒(méi)有被取代，其原因就是有線傳輸?shù)男盘?hào)穩(wěn)定，速度快，速率高。當(dāng)今通信技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的電話，電報(bào)，電視等傳統(tǒng)通訊設(shè)備到如今的郵箱，傳真，衛(wèi)星通訊等新通訊技術(shù)的發(fā)展，使之前的專(zhuān)事專(zhuān)部門(mén)管理到如今的業(yè)務(wù)部門(mén)等多部門(mén)共同管理。通信工程為辦公自動(dòng)化提供技術(shù)支撐。

五、通信工程對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用

（一）計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用都極大促進(jìn)了這些領(lǐng)域的發(fā)展，因此通信工程對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)推動(dòng)通信工程技術(shù)的很好發(fā)展。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)通過(guò)圖像處理功能，改善圖像的視覺(jué)效果，也方便了對(duì)圖像進(jìn)行分析處理。圖像的增強(qiáng)，通過(guò)對(duì)圖片對(duì)比度的提高，可以突出圖像中的細(xì)節(jié)要素，這在通信工程中對(duì)信息質(zhì)量精確度的要求很有幫助。通信技術(shù)中也有很多的信息質(zhì)量并不高，因此導(dǎo)致傳輸?shù)男Ч膊粔蚝?。圖像的平滑處理技術(shù)又被叫做圖像去噪處理技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以消除掉圖像成像過(guò)程中因?yàn)榄h(huán)境或者設(shè)備等造成的噪聲過(guò)大，導(dǎo)致圖像失真。因此，通信工程中的信息質(zhì)量不高這一難題就可以使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的圖像降噪功能來(lái)解決。

（二）一份信息是有很多的數(shù)據(jù)組成的，因此傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)導(dǎo)致傳輸速率非常低，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中的數(shù)字編碼能夠有效地壓縮信息的大小，便于信息傳輸。對(duì)圖像邊緣的銳化處理是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中一項(xiàng)非常重要的功能，它可以把圖像中事物的輪廓和邊緣勾畫(huà)加重，突出事物的整體感。

（三）對(duì)通信工程中出現(xiàn)的信息不清晰，輪廓淡化等問(wèn)題，利用圖像邊緣銳化處理，可以使信息更清晰明確。通信工程中的信息數(shù)據(jù)有時(shí)可能不需要全部被傳輸，但是沒(méi)有很好地設(shè)施可以分割數(shù)據(jù)，就導(dǎo)致了通信傳輸速度慢，速率低，降低工作效率。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)圖像的分割可以把信息分成若干部分，而且保證信息的精確度和準(zhǔn)確度不會(huì)受到影響。他可以把每一部分的紋理均勻度量。將像素進(jìn)行分類(lèi)，極大提高信息的傳輸效率。而且對(duì)通信工程中的數(shù)據(jù)繁多還可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的識(shí)別功能逐一進(jìn)行標(biāo)記，利用識(shí)別算法分類(lèi)標(biāo)記過(guò)得信息。極大地提高了信息傳輸?shù)挠行蛐浴?/p>

結(jié)論：本文通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的分析和通信工程的了解全面探討了通信工程中如何對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。但是結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的行業(yè)特征和應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)它的應(yīng)用還任重而道遠(yuǎn)。但是我們相信，在當(dāng)下國(guó)家和人民對(duì)信息質(zhì)量高要求和信息安全的高重視，人才的素質(zhì)不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這項(xiàng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)遲早會(huì)在通信工程領(lǐng)域中大放異彩。