大數(shù)據(jù)時代下數(shù)字圖像識別技術(shù)研究

劉星含　徐斌

摘要：在當今這個大數(shù)據(jù)的時代，圖像識別技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，這一技術(shù)在科技智能化方面做出了很大的貢獻?；诖耍疚木歪槍υ诋斍斑@個大數(shù)據(jù)時代下的數(shù)字圖像識別技術(shù)進行了分析研究，旨在提升圖像識別技術(shù)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時代;數(shù)字圖像識別;數(shù)字圖像處理;技術(shù)研究

引言

在當前這個大數(shù)據(jù)時代，數(shù)字圖像識別技術(shù)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，如汽車違章拍照識別車牌號、快遞單號的識別等。數(shù)字圖像識別技術(shù)具有人工智能的特點，以數(shù)字圖像的特征進行識別，是一種利用計算機來識別各種對象和目標的技術(shù)。

一、數(shù)字圖像識別技術(shù)的發(fā)展歷程

數(shù)字圖像識別技術(shù)發(fā)展到今天一共經(jīng)歷了三個階段，分別是文字識別階段、數(shù)字圖像處理與識別階段、物體識別階段。

1.文字識別階段

人們是從1950年開始研究文字識別的，一般識別的是字母、數(shù)字、符號等事物，無論是之前的印刷文字識別還是現(xiàn)在的手動文字識別，在當今社會都得到了廣泛的應(yīng)用。

2.數(shù)字圖像處理與識別階段

對于數(shù)字圖像處理和識別的研究是從1965年開始的，數(shù)字圖像處理與識別是通過計算機技術(shù)來完成的，利用計算機技術(shù)識別的數(shù)字圖像相對于模擬圖像而言，其可以消除圖像的失真且具有存儲方便、可壓縮等優(yōu)勢，除此之外，還可以增強和復(fù)原圖像，進而解析、識別圖像。這些優(yōu)勢都可以促進數(shù)字圖像識別技術(shù)的發(fā)展。

3.物體識別階段

物體識別是指對三維世界的認識和識別，利用的是高級的計算機技術(shù)。物體識別是在數(shù)字圖像處理與識別的基礎(chǔ)上，再與人工智能和系統(tǒng)學(xué)相結(jié)合進行識別，被廣泛的英語與研究、探測機器人等方面。

二、數(shù)字圖像識別技術(shù)原理

任何技術(shù)的出現(xiàn)都是經(jīng)過一代又一代人不斷實踐研究并實現(xiàn)的，數(shù)字圖像識別技術(shù)原理跟人類的圖像識別原理是差不多的，唯一的區(qū)別就是數(shù)字圖像識別技術(shù)原理沒有人類的感覺和視覺。數(shù)字圖像識別技術(shù)的原理并不難，只不過是數(shù)字圖像識別過程比較復(fù)雜，首先需要按照圖像的特征進行分類，然后根據(jù)圖像的特征進行識別。很多時候，當人在看到一張圖像并覺得這張圖像以前見過的時候，就是在大腦進行圖像識別的過程。在這個識別的過程中，大腦會根據(jù)記憶中的類別進行查找，來判斷是不是見過這張圖像，進而識別改圖像。數(shù)字圖像識別技術(shù)也是這個道理，也是通過分類查找信息進行識別。

三、數(shù)字圖像識別的過程

數(shù)字圖像識別技術(shù)的原理與人類的圖像識別技術(shù)原理相似，所以這數(shù)字圖像識別的過程跟人類的圖像識別過程也是相似的。數(shù)字圖像識別分為獲取圖像、圖像預(yù)處理、特征抽取、分類器設(shè)計和分類決策這幾個過程。

獲取圖像是將所獲取的事物的圖像利用傳感器轉(zhuǎn)化為及其能夠識別的電信息。

圖像預(yù)處理是對圖像正式處理前做的操作，主要對圖像進行平滑、變換等處理，進而凸顯圖像的特征。一些圖像在傳輸或者存儲的時候可能收到某些因素的影響，就會出現(xiàn)損壞或者污染，導(dǎo)致無法進行識別，所以需要利用圖像預(yù)處理這一過程來減少對圖像的影響。圖像預(yù)處理分為圖像增強和圖像復(fù)原兩方面。圖像增強是在圖像與處理過程中必須要進行的一步，圖像增強可以突出圖像的特征，便于識別，是利用空間域和頻率域兩種方法進行的;圖像復(fù)原是為了恢復(fù)原來圖像的特征，是需要建立模型的。

特征抽取是在模式識別過程中進行的，是對數(shù)字圖像識別非常重要的，是指在各種各樣的圖像中抽取出相對應(yīng)的特征。每次抽取的特征很多，但并不是所有的特征都能用上，所以在特征抽取之后還需要對特征進行選擇，將有用的選擇出來，沒用的拋棄。

分類器設(shè)計是一種識別規(guī)則，是在不斷的訓(xùn)練中所得到的，通過分類器設(shè)計這一過程，可以提高圖像的識別率。分類決策是根據(jù)圖像的特征對圖像進行分類，進而確定識別的對象的類別。

四、對數(shù)字圖像識別技術(shù)的分析

1.以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別技術(shù)為例進行分析

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別技術(shù)是傳統(tǒng)的圖像識別方法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合的一種識別方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別技術(shù)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，其中以遺傳算法與BP網(wǎng)絡(luò)相結(jié)婚的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別技術(shù)最為突出。如果在數(shù)字圖像識別過程中利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，那么首先應(yīng)該做的就是提取圖像的特征，然后再將這些特征傳到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行識別。

2.以汽車拍照自動識別技術(shù)為例進行分析

當汽車通過十字路口時，監(jiān)控都會拍下汽車的照片，然后將獲取的照片傳到計算機，利用計算機的存儲功能進行識別，進而獲得汽車的車牌號、使用人等信息。這一識別過程就是利用數(shù)字圖像識別技術(shù)所進行的。

3.以木材加工為例分析

隨著我國木材進口量逐年增加，木材檢測也變得越來越重要，人們對木材的質(zhì)量要求也越來越高，因此，木材表面缺陷檢測技術(shù)也變得越來越重要，傳統(tǒng)的靠人工檢測的方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會對木材進口質(zhì)量的要求，所以要充分利用現(xiàn)在的超聲波、激光掃描等數(shù)字圖像識別技術(shù)。利用這一技術(shù)的優(yōu)勢就是精度高、可靈活變通、信息量大、操作簡單。檢測系統(tǒng)是將照明光源、CCD攝像機、圖象采集卡、PC機以及輸出設(shè)備等組成在一起所構(gòu)成的系統(tǒng)，通過對木材表面圖像的采集，然后轉(zhuǎn)化成視頻信號，傳送到計算機中，與然后利用專門的處理系統(tǒng)進行分析處理。

通過以上的分析，可以看出，數(shù)字圖像識別技術(shù)擁有人力無法相比的優(yōu)勢，操作簡單，準確度高，所以在現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)時代，得到了廣泛的應(yīng)用。

五、數(shù)字圖像識別技術(shù)的應(yīng)用

隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字圖像識別技術(shù)在公共安全、生物、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

1.在遙感目標識別方面的應(yīng)用

數(shù)字圖像識別技術(shù)在航空遙感和衛(wèi)星遙感都有應(yīng)用，通常是利用數(shù)字圖像識別技術(shù)提取有用的信息，進而可以探查地形、預(yù)測自然災(zāi)害、監(jiān)測環(huán)境污染等。

2.在軍事、公安方面的應(yīng)用

數(shù)字圖像識別技術(shù)在軍事、公安方面也有很大的用處，可以用于軍事偵察、控制自動滅火器、識別犯罪嫌疑人的指紋、痕跡以及一些檔案的恢復(fù)等。

3.在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的臨床診斷，很多情況下都是用的數(shù)字圖像識別技術(shù)，這一技術(shù)可以保證診斷安全方便，而且還可以很直觀地進行觀察。

4.在西氣東輸方面的應(yīng)用

利用數(shù)字圖像識別技術(shù)對于管道焊口的無損檢測底片進行檢測，可以有效地避免人工檢測所帶來的速度慢以及不具有客觀性的問題，還能保證檢測的公平公正。而且西氣東輸這一項目對管道防護中的監(jiān)控視頻有著很高的要求，需要做到實時監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)異常事件時，工作人員要在最短的時間能進行反饋。但這些要求在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)測中是無法做到的，只有利用數(shù)字圖像識別技術(shù)才能很好地滿足這些要求，還可以保證管道的穩(wěn)定運行。

六、結(jié)束語

隨著科技的進步和社會的發(fā)展，數(shù)字圖像識別技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，而且也變得越來越成熟，人類對于數(shù)字圖像識別這一技術(shù)地依賴程度逐步加深，所以數(shù)字圖像識別技術(shù)在以后只會變得越來越人性化和智能化，會為人類社會做出很大的貢獻。尤其是在當今這個大數(shù)據(jù)的時代，數(shù)字圖像識別技術(shù)的地位越來越重要，推進各行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻

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