計算機圖像識別及處理技術(shù)研究

秦崴

摘 要：隨著我國科學技術(shù)及經(jīng)濟文化的不斷向好發(fā)展，對于計算機技術(shù)的發(fā)展也成為我國非常重視的對象，計算機技術(shù)所涉及的領(lǐng)域不斷擴大，技術(shù)日趨成熟，本篇文章將闡述計算機在圖像識別及處理技術(shù)方面的研究與應用。

引言

在社會實踐過程中，我們是利用各個器官來接收外界的的信息并感知世界，大概有80%的信息來自視覺系統(tǒng)，大腦通過處理來自人眼的圖片能最直接最有效的獲取信息，我們知道現(xiàn)在的圖像數(shù)據(jù)信息量大，所以一些無用的圖像信息也占據(jù)著很大一部分資源，如何處理海量的數(shù)據(jù)信息來幫助我們提升效率，了解學會計算機技術(shù)對于圖像的識別及處理有很大幫助，利用計算機系統(tǒng)將需要的圖像進行不同方面的處理分析，來得到我們需要的具體有用圖像信息，方便我們對其優(yōu)化處理及再利用。所以進行計算機圖像識別及處理技術(shù)的研究有重要意義。

1.計算機圖像識別及處理技術(shù)發(fā)展歷程

20世紀20年代Bartlane電纜圖片傳輸系統(tǒng)傳輸一幅圖片所需時間由一周多減少到3個小時之內(nèi)。60年代至70年代，計算機技術(shù)取得了很大的進步，同時圖像處理技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，通過改觀圖像質(zhì)量，壓縮編碼等操作這項技術(shù)以應用到很多領(lǐng)域等方面。1964年，通過計算機處理圖像技術(shù)，成功繪制出月球的照片。1972年英國工程師通過計算機圖像處理技術(shù)發(fā)明了CT裝置，直到今天小到我們每天的生活，大到國防軍事，都可以看到計算機圖像處理技術(shù)的應用【1】。

計算機圖像處理技術(shù)是分析和處理圖像數(shù)據(jù)，就是將圖像轉(zhuǎn)化成矩陣的形式以便于計算機能識別并保存，即利用計算機對相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖像進行處理，以識別各類不同模式的目標【2】。在有一定數(shù)學知識的基礎上設計出新穎的算法實現(xiàn)對特定圖像的處理，對計算機技術(shù)的有效利用來加強多種圖像的處理與分析，完成對圖像的高效利用。

2.計算機圖像識別及處理系統(tǒng)介紹

通過計算機對數(shù)字圖像處理能很好的代替工作人員進行圖像信息的識別及處理工作，簡化流程，處理速度快的同時獲得更好的效果。通過以下五個主要步驟構(gòu)成計算機圖像識別系統(tǒng)，流程圖如圖1所示：

利用這五個步驟處理圖像，來保證我們能夠得到更好的圖像信息，滿足我們的需要。首先將要處理的圖像輸入到計算機系統(tǒng)中進行預處理，得到圖像的基本信息包括圖像的尺寸，顏色等通過傳感器獲取后并保存下來。采取二值化的圖像預處理用來消除干擾的信息，使有用的信息更容易被檢測出來[3]。圖像的特征提取需要根據(jù)使用者的具體需求來制定詳細有目的的程序，來獲得想要的檢測結(jié)果，特征提取過程也是最重要的步驟，決定著最終結(jié)果。接下來按著一定的圖像特征識別規(guī)則，獲得需要對象的數(shù)據(jù)信息，有了分類規(guī)則就可以完成特定圖像信息特征的分類，進而根據(jù)圖像特征進行圖像匹配。

3計算機圖像處理技術(shù)

我們需要的計算機圖像處理技術(shù)是準確率高，速度快，靈活且利用價值大的技術(shù)，那么對于以下幾個方面在圖像的處理過程中要有更好的表現(xiàn)。

（1）圖像數(shù)字化

進入數(shù)字化時代的我們對于圖像數(shù)字化有了更高的需求。需要我們在有很好的計算機圖像處理技術(shù)的支持下，通過采樣、量化、壓縮編碼等數(shù)字化過程來得到需要的數(shù)字化的圖像。實際操作中我們要提高計算機圖像處理軟件的能力與技術(shù)，才能更好的進行轉(zhuǎn)換及增強數(shù)字化圖像的適應性。

（2）圖像的增強及復原

在實際處理圖像中會有很多噪聲，非常影響圖像處理效果。增強和復原的目的就是增強圖像中有用的信息，利用中值濾波技術(shù)削弱剔除無用的噪聲和干擾的同時更好的保護圖像邊緣細節(jié)，并通過幾何校正及其它校正方法對有些模糊的或者失真的圖像進行處理，使圖像處理結(jié)果更加清晰，增加圖像的可利用價值。

（3）圖像編碼與重建

在圖像的處理過程中，如何快速的高效的進行圖像傳輸變得尤為重要，在保證傳輸質(zhì)量的前提下，對圖像進行編碼處理，通過壓縮圖像信息量來達到簡化圖像的目的。提高傳輸效率，而且便于保存。通過采集來的數(shù)據(jù)能重建出所需的圖像。

（4）模式識別

模式識別是計算機圖像處理技術(shù)的重要研究及應用領(lǐng)域，我們平時能接觸到的研究成果語音識別技術(shù)、生物認證技術(shù)，指紋識別等都是通過唯一的特征，在進行預處理，特征選擇和模式分類等幾大步驟后完成識別。如圖2所示：

4.應用

（1） 交通領(lǐng)域

在十字路口設置攝像頭用于記錄違章車輛的圖片信息，傳至計算機端并保存，再通過自動監(jiān)測識別做出相應判罰，應用這項技術(shù)很好的代替了人類的工作。

（2） 工業(yè)領(lǐng)域

通過計算機圖像識別及處理技術(shù)，在車間在工廠的機器上都安裝自動識別系統(tǒng)，大大提升了工作效率，免去了以前繁重的人工分揀工作。

（3） 有色金屬領(lǐng)域

應用計算機圖像處理與識別技術(shù)對銅的特征數(shù)提取，再通過掃描銅礦石得到數(shù)據(jù)信息與系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫對比，檢測結(jié)果表明計算機圖像識別處理技術(shù)能獲得更高的檢測精度。

（4） 可視化領(lǐng)域

通過計算機圖像處理技術(shù)對以前復雜的算法及結(jié)構(gòu)進行分析，對數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息進行檢索，找到需要的模型，進行可視化處理【4】。

5.未來趨勢

未來計算機圖像處理的發(fā)展將向高清晰度和低延時圖像處理的技術(shù)研究為重點方向。像三維重建技術(shù)，從二維向三維空間發(fā)展，照進現(xiàn)實的應用像高德地圖應用中的衛(wèi)星地圖，是一種三維電子地圖?？脊沤缫餐ㄟ^計算機圖像處理技術(shù)進行三維重建，能模擬還原古代的建筑物。還有虛擬現(xiàn)實也是通過圖像處理將二維升級到三維，讓人們有更好的視覺體驗效果。在圖像壓縮方面也漸漸成為研究的熱點。圖像處理技術(shù)的應用領(lǐng)域也不斷在拓寬，包括在文學藝術(shù)設計、航空航天領(lǐng)域、軍事監(jiān)控等其他方面。

6.總結(jié)

文章對計算機圖像識別與處理技術(shù)進行介紹，面對目前大數(shù)據(jù)的時代，人們能充分利用計算機圖像識別與處理技術(shù)能快速便捷準確地處理大量數(shù)據(jù)信息，有效去除無用信息，使工作效率全面提升。重點介紹了計算機圖像識別及處理系統(tǒng)的流程和方法，介紹了幾個關(guān)鍵技術(shù)要點以及它們的含義，其中也包含了此項技術(shù)所涉及的領(lǐng)域及未來的發(fā)展趨勢。

參考文獻：

[1] 趙元富.計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展及未來展望[J].讀與寫雜志，2009，6（11）：23-24

[2] 麻興東.淺析計算機圖像識別的智能化處理技術(shù)[J].數(shù)字地方，2015.

[3] 孫亮.計算機智能化圖像識別技術(shù)的理論性突破[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2013（6）

[4] 郝存明.計算機圖像處理技術(shù)及應用[J].圖像與多媒體技術(shù)，2015（23）：41

（沈陽職業(yè)技術(shù)學院信息工程學院? 遼寧 沈陽? 110045）