數(shù)字圖像處理的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)研究

吳國(guó)榮

【摘要】 圖像是人們采集外部數(shù)據(jù)的重要路徑之一，圖像為人們的生活、工作和娛樂(lè)帶來(lái)了諸多方便，其對(duì)人們的重要性顯而易見(jiàn)。由于計(jì)算機(jī)軟件及硬件功能水平的迅速提升，數(shù)字圖像處理技術(shù)逐漸步入了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯南嚓P(guān)領(lǐng)域中，比如科研、軍事、教學(xué)等等。文章對(duì)數(shù)字圖像處理基本內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字圖像處理 發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢(shì)

數(shù)字圖像處理指的是應(yīng)用數(shù)字計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析、加工和處理。人們采集、表現(xiàn)與傳送數(shù)據(jù)比較完整方便的途徑主要來(lái)自于圖像，伴著計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)程度的日益加深，數(shù)字圖像處理技術(shù)的適用范圍越來(lái)越廣。人們要想簡(jiǎn)捷、實(shí)時(shí)的采集源自全球各處的圖像，且確保圖像的質(zhì)量和清晰程度，就應(yīng)當(dāng)不斷對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行研究。其中可以應(yīng)用一些特殊的數(shù)學(xué)計(jì)算，以此對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)加工與分析，滿(mǎn)足人們的視覺(jué)感受與現(xiàn)實(shí)需求。此外，還可以使用光學(xué)中的一些理論方法，對(duì)圖像進(jìn)行加工處理，然而其加工過(guò)程相對(duì)數(shù)字處理更加復(fù)雜，且存在很多限制性，不如數(shù)字圖像處理靈活方便。

一、數(shù)字圖像處理的的發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)字圖像處理發(fā)展情況一般包括下面幾個(gè)內(nèi)容：第一，是圖像的變換。因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)圖像所包含的數(shù)據(jù)信息量比較豐富復(fù)雜，如果直接對(duì)在空間域里的信號(hào)進(jìn)行處理將導(dǎo)致過(guò)多的運(yùn)算，所以在數(shù)字圖像處理過(guò)程中經(jīng)常利用圖像變換的技術(shù)把空間域計(jì)算變換到其它域中進(jìn)行處理，以此得到更為理想的處理結(jié)果，其間比較常用的算法是小波分析；第二，比如動(dòng)圖，高分辨率圖像的處理，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)存空間不足與傳送效率過(guò)低等情況，這對(duì)于后期圖像特征甄別采集有著一定程度的限制，所以需要對(duì)其進(jìn)行壓縮編碼處理，而且還需要確保圖像質(zhì)量，保障圖像不失真；第三，對(duì)于圖像中人們感興趣的局部信息進(jìn)行定量處理，應(yīng)用圖像加強(qiáng)技術(shù)對(duì)其品質(zhì)進(jìn)行改善，得到清晰有效的邊界和需要的局部信息，對(duì)于圖像中質(zhì)量不高的局部區(qū)域，可以構(gòu)建相應(yīng)的模型，不斷對(duì)其優(yōu)化來(lái)生成理想的圖像，利用圖像還原技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理。此外，數(shù)字圖像處理還包括了圖像表達(dá)和分析、圖像類(lèi)型識(shí)別、圖像重建與圖像分割等內(nèi)容，這些技術(shù)在處理圖像時(shí)有效方便，靈活度高，能夠恰當(dāng)?shù)匾脭?shù)學(xué)理論來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行合理地處理。

二、數(shù)字圖像處理的的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，數(shù)字圖像處理有關(guān)技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)，使其被普遍應(yīng)用到了各行業(yè)中，能夠預(yù)測(cè)到未來(lái)的數(shù)字圖像處理定會(huì)獲得迅速的發(fā)展和前進(jìn)，且在各個(gè)領(lǐng)域中占據(jù)重要位置。就目前情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)字圖像處理方面的研究比較偏于理論層面，在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用方面并不多，因此，要想真正推動(dòng)數(shù)字圖像處理的發(fā)展，就應(yīng)當(dāng)把理論和實(shí)際結(jié)合在一起，不斷進(jìn)行創(chuàng)新和研發(fā)，使其具備科學(xué)化、高效化、自動(dòng)化與規(guī)范化的優(yōu)勢(shì)。其中主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)內(nèi)容中：第一，數(shù)字分析應(yīng)當(dāng)更加深入的與計(jì)算機(jī)視覺(jué)相結(jié)合，由于國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提升，人工智能水平也逐漸提高，數(shù)字圖像處理系統(tǒng)將獲得更完善的搭建。機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)是智能機(jī)器人不可缺少的采集信息工具，能夠?yàn)槠溆^察和甄別周?chē)挛锾峁┓治鱿到y(tǒng)，這同時(shí)是當(dāng)前的研究重點(diǎn)之一，可以將其拓展到軍事偵察領(lǐng)域，家庭服務(wù)領(lǐng)域中。由于人們自身對(duì)視覺(jué)的認(rèn)識(shí)十分有限，所以，計(jì)算機(jī)視覺(jué)是一個(gè)相對(duì)具有創(chuàng)新意義的研究熱點(diǎn)，需要有關(guān)技術(shù)人員對(duì)其不斷探索；第二，在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域中，也將使用到數(shù)字圖像處理。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)搭建而成的虛擬區(qū)域，當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實(shí)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提升而獲得了很大程度上的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)這個(gè)理念將會(huì)得到愈來(lái)愈多的關(guān)注和認(rèn)識(shí)，也定會(huì)在將來(lái)發(fā)揮出重要作用。利用信息采集裝置和在機(jī)器人內(nèi)部裝配攝像裝置，工程師便能夠觀察到機(jī)器人所在的周?chē)h(huán)境，并通過(guò)操作系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人下達(dá)動(dòng)作命令，因此虛擬現(xiàn)實(shí)是將來(lái)的關(guān)鍵研究方向之一；第三，數(shù)字圖像處理技術(shù)還可以與三維重構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，人們對(duì)世界萬(wàn)物的了解和對(duì)工具的使用，大多是為了使其為我所用，且經(jīng)過(guò)本身的現(xiàn)實(shí)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的生產(chǎn)與改進(jìn)，所以，把本來(lái)是平面的實(shí)物轉(zhuǎn)換成空間實(shí)物來(lái)重現(xiàn)，這定會(huì)變?yōu)榭萍及l(fā)展的方向與趨勢(shì)。

三、結(jié)束語(yǔ)

由于科學(xué)水平的迅速提升，數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)被普遍地使用到人類(lèi)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，這讓數(shù)字圖像處理技術(shù)和人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了緊密的聯(lián)系。正是如此，數(shù)字圖像處理的作用才顯得如此重要，它讓人們的生活更加精彩、多元化、自動(dòng)化、數(shù)據(jù)化與合理化。數(shù)字圖像處理技術(shù)和相關(guān)理論研究得到了更多專(zhuān)家的重視，目前面對(duì)的主要問(wèn)題是探索新的技術(shù)方法，創(chuàng)建一個(gè)適應(yīng)時(shí)代的系統(tǒng)，讓其真正滿(mǎn)足人們和社會(huì)的需要。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉俊麗. 數(shù)字圖像處理演示系統(tǒng)[D].山東大學(xué)，2015.

[2]張玥. 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].山西大學(xué)，2015.

[3]魯億方，藍(lán)金輝，遲健男. 基于DSP的數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)的探究[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，03：109-113.

[4]馮瑤. 數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用[J]. 重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，01：34-37.