數(shù)字圖像處理技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用方法探析

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展，通信工程在整體科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中具有重要作用，而數(shù)字圖像處理技術(shù)作為通信工程的重要領(lǐng)域，結(jié)合計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等電子技術(shù)，逐漸融入大眾日常生產(chǎn)生活，成為重要生產(chǎn)生活方式。廣泛應(yīng)用于圖像、模塊與圖形處理領(lǐng)域，能夠給予通信工程更多發(fā)展的可能性，保證居民通信更加便捷、快速，采用視頻通話、圖片傳輸和在線語(yǔ)音等方式促使通信形式更加多樣化和豐富化，突破時(shí)間與空間上的束縛，以線上的形式即可在線見(jiàn)面溝通與交流，創(chuàng)造更多通信的方向。數(shù)字圖像處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信工程建設(shè)體系后仍然存在問(wèn)題和漏洞，需要工作人員和管理人員在深入探討與研究中提出解決與優(yōu)化措施，結(jié)合圖像處理技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用概念來(lái)探索出新型發(fā)展通信工程網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方法，不斷為通信工程的建設(shè)與發(fā)展帶來(lái)更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像處理技術(shù)；通信工程；應(yīng)用方法；研究與分析

一、數(shù)字圖像處理技術(shù)的基本概念

數(shù)字圖像處理技術(shù)依托于在線模擬、數(shù)字分析和圖像集成來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)男盘?hào)轉(zhuǎn)換模式，可以將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析、加工與處理，最終存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)終端并實(shí)時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)承載量來(lái)達(dá)到壓縮、傳輸與接收的目標(biāo)。而計(jì)算機(jī)作為重要數(shù)字傳輸載體，是無(wú)法直接進(jìn)行圖像處理的，需要將圖像信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字化信息才可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理與分析，以二維數(shù)組的形式來(lái)顯示數(shù)字圖像的核心構(gòu)成，可以通過(guò)二維數(shù)組來(lái)展現(xiàn)數(shù)字圖像的形狀、大小、坐標(biāo)和像素等內(nèi)容，以特定的行和列來(lái)進(jìn)行像素?cái)?shù)值的定標(biāo)工作，從而推算出二維平面所對(duì)應(yīng)的實(shí)際位置，進(jìn)而采用列算法找出特定形狀所對(duì)應(yīng)的像素位置或某個(gè)滿足像素值的條件，這種處理技術(shù)叫做信號(hào)處理技術(shù)，可以利用特定算法從圖像中獲取我們所需要的位置信息，從而達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?/p>

以航天員探索并研發(fā)航天器的數(shù)字圖像處理形式為例，為了捕捉到圖像邊緣的數(shù)據(jù)信息，可以采用Roberts梯度法計(jì)算方式來(lái)進(jìn)行圖像處理。在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家航空航天局會(huì)進(jìn)行航天計(jì)劃與無(wú)人探索航天器的研發(fā)工作，而數(shù)字圖像處理技術(shù)作為航天研發(fā)工作的重要內(nèi)容，采用計(jì)算機(jī)的數(shù)字處理形式，能夠有效改善月球表面衛(wèi)星圖像傳輸質(zhì)量和傳輸失真問(wèn)題，解決由于相機(jī)性能不當(dāng)所導(dǎo)致的傳輸差錯(cuò)，結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)所獲取的月球表面圖像更加清晰、真實(shí)、可靠，其應(yīng)用價(jià)值較高，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域，不僅能夠起到圖片傳輸?shù)淖饔?，還能夠進(jìn)行生物識(shí)別、機(jī)械制造、自動(dòng)化生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)圖像處理、人臉識(shí)別和字符識(shí)別等多種生產(chǎn)方式，具有較好的使用生產(chǎn)前景。

數(shù)字圖像處理技術(shù)所形成的圖像處理功能，可以達(dá)到圖像識(shí)別、圖像信息分析和理解作用，對(duì)整個(gè)研究與生產(chǎn)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，重新進(jìn)行圖像與視頻處理后進(jìn)行信息提取，即使在遇到圖像失真、放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、校正、色彩變更等工作后也能夠提高信息傳輸?shù)那逦群蜏?zhǔn)確性。以圖像校正工作時(shí)調(diào)整灰度級(jí)為例，采用s=l-1-2的公式進(jìn)行圖像反轉(zhuǎn)后，可進(jìn)行放大或旋轉(zhuǎn)，利用該方法進(jìn)行圖像更改后，相對(duì)高級(jí)，并根據(jù)操作模式來(lái)識(shí)別、操縱與分析。一方面，肉眼可見(jiàn)區(qū)域內(nèi)是無(wú)法識(shí)別與參照出差別的，與其他圖像并無(wú)明顯差異性特征，而在指紋識(shí)別和病毒檢測(cè)工作時(shí)可以通過(guò)圖像處理、修正以及變換工作來(lái)尋找信息的差異化特征。意味著利用信息所探測(cè)出的圖像差異更加精準(zhǔn)，及時(shí)分析出圖像變化。另一方面，利用操縱技術(shù)可以在圖像過(guò)于模糊或嘈雜時(shí)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)變換與校正工作，快速獲得所需要的圖像信息，屬于圖像預(yù)處理階段的重要組成部分，避免圖像傳輸失真問(wèn)題。

二、數(shù)字圖像技術(shù)的內(nèi)容

（一）幾何處理

數(shù)字圖像處理技術(shù)中最主要、最基本的內(nèi)容是幾何處理功能，而幾何處理功能需要針對(duì)幾何圖形為基礎(chǔ)進(jìn)行加工與變換后從而改變幾何圖形在坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)點(diǎn)位，并依次展開(kāi)等比例變動(dòng)，采用幾何處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)圖像同步處理、同步調(diào)配與校正的使用目的，在變換上不會(huì)出現(xiàn)失真、模糊的現(xiàn)象。

（二）圖像增強(qiáng)

圖像增強(qiáng)技術(shù)作為較為常見(jiàn)的一種數(shù)字處理技術(shù)，在日常生活中應(yīng)用較為廣泛，可以針對(duì)特定圖像以等比例的方式進(jìn)行放大或縮小，而放大或縮小的圖像不會(huì)產(chǎn)生模糊現(xiàn)象，屬于像素范圍內(nèi)進(jìn)行的增加或減少行為，達(dá)到增強(qiáng)圖像的目的，在圖像處理技術(shù)中的應(yīng)用主要結(jié)合顏色和直方進(jìn)行增強(qiáng)，屬于使用次數(shù)最多的處理技術(shù)。

（三）圖像壓縮

圖像壓縮技術(shù)可以將空間占比較高的圖像在不破壞清晰度的情況下進(jìn)行等比例壓縮，從而實(shí)現(xiàn)高效傳輸與圖像處理的目的。通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，壓縮圖像后空間占比更小，傳輸速率更快，承載數(shù)據(jù)量較少，一定程度降低圖像處理難度，避免圖像失真、模糊等現(xiàn)象，不會(huì)對(duì)壓縮后圖像的信息讀取功能產(chǎn)生影響和干預(yù)。依托于計(jì)算機(jī)編碼而生成的圖像壓縮技術(shù)，雖具有一定的操作難度，但在數(shù)據(jù)傳輸上應(yīng)用范圍較廣，屬于技術(shù)水平較為高端的圖像處理范疇。

（四）圖像修復(fù)

圖像修復(fù)依托于在傳輸中損壞的圖像來(lái)進(jìn)行復(fù)原幫助圖像恢復(fù)原有面貌，從而提高圖像像素，達(dá)到圖像應(yīng)用的目的。同時(shí)，在圖像修復(fù)中還可以處理圖像中所存在的不和諧因素，有效避免圖像失真現(xiàn)象。一方面，利用計(jì)算機(jī)編碼來(lái)構(gòu)成運(yùn)營(yíng)更為科學(xué)、合理的使用操作程序，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行圖像修復(fù)工作。另一方面，也可以利用計(jì)算機(jī)信息的編程功能來(lái)將圖像恢復(fù)到初始信息狀態(tài)，并將信息進(jìn)行重構(gòu)以及圖像重建，提高圖像質(zhì)量。

（五）圖像分割

圖像分割技術(shù)主要針對(duì)圖像處理難度較高、圖像占比空間較大的情況下而進(jìn)行的，可以輔助分析、識(shí)別與研究的應(yīng)用功能，但在圖像分割時(shí)會(huì)存在技術(shù)操作不嚴(yán)謹(jǐn)和操作流程不當(dāng)導(dǎo)致分割方式較為單一，只能采用區(qū)域性劃分或邊緣性劃分的方式，無(wú)法研究出較為全面的圖像分割形式。在一定程度上簡(jiǎn)單的圖像可以達(dá)到進(jìn)一步處理的作用，而較為復(fù)雜的圖像可能會(huì)由于分割而導(dǎo)致圖像變得面目全非，無(wú)法復(fù)原。

（六）圖像重建

圖像重建技術(shù)是依托于CT技術(shù)快速發(fā)展來(lái)的一種新型圖像重構(gòu)形式，可以針對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像再現(xiàn)工作，對(duì)于圖像增強(qiáng)技術(shù)、分割技術(shù)與修復(fù)技術(shù)都能夠提供一定輔助支持作用。

三、數(shù)字圖像處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（一）再現(xiàn)性好

數(shù)字圖像處理技術(shù)在日常生活中應(yīng)用后，通過(guò)圖像的復(fù)制粘貼來(lái)進(jìn)行信息傳遞，圖像在粘貼處理后，由于像素較差，導(dǎo)致模糊不清、失真且無(wú)法辨別原有信息，耽誤正常使用。因此，利用圖像處理技術(shù)可以針對(duì)圖像的數(shù)字信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以精準(zhǔn)的數(shù)字化方式來(lái)還原圖像中所具備的數(shù)據(jù)內(nèi)容，更簡(jiǎn)便地完成圖像在線功能，準(zhǔn)確地進(jìn)行圖像還原操作。

（二）處理精度高

通過(guò)健全、完善與改革圖像處理技術(shù)，處理精度提高，將像素灰度級(jí)轉(zhuǎn)化至16位甚至更高位級(jí)，更好地滿足通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸要求，精準(zhǔn)度高，傳輸效率快，在程序運(yùn)轉(zhuǎn)下以二維數(shù)組構(gòu)成，簡(jiǎn)化處理流程，無(wú)論要求多高的精準(zhǔn)度均可依靠技術(shù)來(lái)完成，具有較廣的適用面。

（三）適用面寬

數(shù)字化圖像處理技術(shù)適用面廣，根據(jù)圖像處理功能進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，不僅可以利用二維數(shù)組進(jìn)行圖像展示，也可以利用計(jì)算機(jī)來(lái)提高數(shù)字圖像的信息傳輸速度，在不同傳輸途徑和使用途徑下采用相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)收集措施，提高數(shù)據(jù)收集效率，即時(shí)利用數(shù)字圖像技術(shù)處理功能來(lái)在線生成數(shù)字圖像，適用范圍較廣。基于通信工程進(jìn)行建設(shè)與發(fā)展，結(jié)合多媒體通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)達(dá)到高效信息傳遞的目的，對(duì)于整體通信工程的建設(shè)具有重要影響和輔助價(jià)值。

（四）靈活性高

在圖像分析、應(yīng)用與傳遞時(shí)采用多種圖像信息分解方式，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)化功能，也可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理和整合，達(dá)到最終信息交互式的使用目標(biāo)。采用線性運(yùn)算形式或非線性運(yùn)算形式，以更準(zhǔn)確的圖像信息還原方式來(lái)提高圖像處理的靈活性，在各個(gè)領(lǐng)域下均可發(fā)揮數(shù)字圖像處理的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，并能準(zhǔn)確分析圖像信息，具備高效處理功能。比如，在航空領(lǐng)域根據(jù)衛(wèi)星所拍下的圖像信息來(lái)分析宇宙情況；在交通領(lǐng)域運(yùn)用圖像處理技術(shù)可以進(jìn)行自動(dòng)化牌照識(shí)別與號(hào)碼上傳，從而達(dá)到監(jiān)督道路行駛安全的目的。數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展與健全對(duì)于社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)十分關(guān)鍵，作為熱點(diǎn)話題，必須不斷提高探索力度，創(chuàng)造新型生產(chǎn)發(fā)展價(jià)值。

四、數(shù)字圖像處理技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用方法探析

（一）圖像變換方法

在探究數(shù)字圖像處理技術(shù)在通信工程的應(yīng)用方法時(shí)需要基于圖像變換的傳輸本質(zhì)來(lái)把圖像以數(shù)字化的形式呈現(xiàn)給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、再現(xiàn)與傳遞，其使用原理十分接近于倒立成像的物理學(xué)理念，采用重映射的方式，將圖像中某位置的固有元素映射到另一圖像的指定位置或指定區(qū)域，以此來(lái)保證圖像傳遞的完整性，并設(shè)置插值。重映射可以利用鄰插值、重設(shè)像素區(qū)域采樣位置、雙線性和雙三次插值，這四種不同的插值方式，以此為基礎(chǔ)來(lái)妥善處理較為龐大的圖像信息。在整個(gè)通信工程生產(chǎn)體系下，圖像陣列需要較大生產(chǎn)空間才可進(jìn)行轉(zhuǎn)換與處理。因此，在變換域處理時(shí)需要減少計(jì)算量，達(dá)到高效圖像分析功能。比如，傅里葉變換就是將時(shí)域或者空域上的信號(hào)變換成為頻域上的能量分布描述，使得圖像在變換之后也可以有效地傳遞原有的圖像信息。

（二）圖像編碼壓縮方法

圖像編碼壓縮在通信工程領(lǐng)域十分關(guān)鍵，在整個(gè)通信體系中能夠在數(shù)據(jù)量龐大的圖像傳輸網(wǎng)絡(luò)下，提高傳輸效率，避免傳輸途中出現(xiàn)圖片失真、模糊、傳輸速度較慢等問(wèn)題，達(dá)到高效傳輸?shù)男Ч?，?jié)省傳輸空間、處理時(shí)間以及所占用的存儲(chǔ)空間，利用編碼壓縮技術(shù)來(lái)達(dá)到節(jié)約網(wǎng)絡(luò)空間的目的。我國(guó)目前最常使用的編碼形式為分形編碼、模型類編碼、小波編碼、字典編碼、算術(shù)編碼、哈夫曼編碼和klt編碼等，根據(jù)不同圖像編碼壓縮需求來(lái)選擇適宜的編碼方式，有效提高編碼效率。

（三）圖像增強(qiáng)和復(fù)原方法

圖像增強(qiáng)與復(fù)原技術(shù)是基于圖像編碼壓縮技術(shù)而進(jìn)行的信息轉(zhuǎn)換方式，一方面在圖像增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，可以利用頻率和空間語(yǔ)法來(lái)提高圖像信息傳輸像素，方便信息進(jìn)行提取、分析與共享，滿足圖像修復(fù)與數(shù)字圖像信息復(fù)原技術(shù)的使用需求。一方面，探討圖像增強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，避免圖像質(zhì)量較低，突出重要信息內(nèi)容，提高分辨率，采用分量形式，使圖片清晰、明了、輪廓線條準(zhǔn)確率更高。另一方面，在大部分情況下由于操作問(wèn)題所造成的失真現(xiàn)象較為常見(jiàn)，容易在傳送途中降低像素，妥善利用圖像復(fù)原來(lái)恢復(fù)數(shù)字圖像的信息，從而在圖像通過(guò)二維離散傅里葉變換與反變換后來(lái)完成圖像頻域和空間域的轉(zhuǎn)換。

（四）圖像分割方法

在數(shù)字圖像處理技術(shù)中應(yīng)用域值、區(qū)域、邊緣以及直方圖這四種分割技術(shù)，在通信工程中進(jìn)行局部圖像分析與探究工作。對(duì)于衛(wèi)星數(shù)字圖像應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)講，通過(guò)局部的仔細(xì)觀察和深入研究來(lái)發(fā)現(xiàn)與原有完整圖像的差別，并采取分割提取的方式進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)的放大處理，針對(duì)圖像邊緣以及區(qū)域性位置都可以進(jìn)行進(jìn)一步識(shí)別與探究工作，最終得到更精準(zhǔn)的分析結(jié)果，并提高通信工程開(kāi)展的針對(duì)性和有效性。

（五）圖像分類方法

圖像分類方式主要是基于數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)而開(kāi)展的一種新型圖像識(shí)別與歸類功能，在通信工程中涉及大量圖像信息、數(shù)字、圖形、符號(hào)等內(nèi)容，這些內(nèi)容所涉及的領(lǐng)域也是存在差別的。需要針對(duì)圖像信息的基本內(nèi)容進(jìn)行整理和歸類，并將圖像的不同類別對(duì)應(yīng)各自的信息應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于圖像分類工作是十分必要的，與通信工程的開(kāi)展密不可分，基于通信工程的圖像分類措施來(lái)進(jìn)行快速分類提取，高效檢索，提高工作效率，降低工作復(fù)雜性和減少工作內(nèi)容，節(jié)省人力和物力，已經(jīng)成為通信工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)話題。

五、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，利用基本概念和使用原理進(jìn)行分析與探究，推廣數(shù)字圖像處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，并在通信工程應(yīng)用生產(chǎn)體系中加以創(chuàng)新性研究，加大推廣力度。通信工程結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)后的工作效率更高，通信系統(tǒng)更加便捷、快速，有利于相關(guān)工作的開(kāi)展與應(yīng)用。但存在技術(shù)難點(diǎn)和技術(shù)問(wèn)題，需要進(jìn)一步妥善解決，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)更新探索方向，對(duì)于通信工程及其他應(yīng)用領(lǐng)域中具有重大輔助創(chuàng)新性作用。加大數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究力度，以更深層次的研究目標(biāo)來(lái)擴(kuò)寬使用范圍，優(yōu)化生產(chǎn)水平，提高生活質(zhì)量，不斷為整體通信工程網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)帶來(lái)更好的可持續(xù)的發(fā)展前景。

作者單位：李瑩妮 廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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李瑩妮（1973.11-），女，漢族，廣東，本科，高級(jí)工程師，研究方向：通信技術(shù)。