計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別及處理技術(shù)研究

秦崴

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)文化的不斷向好發(fā)展，對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也成為我國(guó)非常重視的對(duì)象，計(jì)算機(jī)技術(shù)所涉及的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，技術(shù)日趨成熟，本篇文章將闡述計(jì)算機(jī)在圖像識(shí)別及處理技術(shù)方面的研究與應(yīng)用。

引言

在社會(huì)實(shí)踐過程中，我們是利用各個(gè)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(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于圖像的識(shí)別及處理有很大幫助，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將需要的圖像進(jìn)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(duì)其優(yōu)化處理及再利用。所以進(jìn)行計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別及處理技術(shù)的研究有重要意義。

1.計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別及處理技術(shù)發(fā)展歷程

20世紀(jì)20年代Bartlane電纜圖片傳輸系統(tǒng)傳輸一幅圖片所需時(shí)間由一周多減少到3個(gè)小時(shí)之內(nèi)。60年代至70年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，同時(shí)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(xiàng)技術(shù)以應(yīng)用到很多領(lǐng)域等方面。1964年，通過計(jì)算機(jī)處理圖像技術(shù)，成功繪制出月球的照片。1972年英國(guó)工程師通過計(jì)算機(jī)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(guó)防軍事，都可以看到計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的應(yīng)用【1】。

計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)能識(shí)別并保存，即利用計(jì)算機(jī)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行處理，以識(shí)別各類不同模式的目標(biāo)【2】。在有一定數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出新穎的算法實(shí)現(xiàn)對(duì)特定圖像的處理，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效利用來加強(qiáng)多種圖像的處理與分析，完成對(duì)圖像的高效利用。

2.計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別及處理系統(tǒng)介紹

通過計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字圖像處理能很好的代替工作人員進(jìn)行圖像信息的識(shí)別及處理工作，簡(jiǎn)化流程，處理速度快的同時(shí)獲得更好的效果。通過以下五個(gè)主要步驟構(gòu)成計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別系統(tǒng)，流程圖如圖1所示：

利用這五個(gè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行預(yù)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(yù)處理用來消除干擾的信息，使有用的信息更容易被檢測(cè)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(xì)有目的的程序，來獲得想要的檢測(cè)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(shí)別規(guī)則，獲得需要對(duì)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(jìn)而根據(jù)圖像特征進(jìn)行圖像匹配。

3計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)

我們需要的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)是準(zhǔn)確率高，速度快，靈活且利用價(jià)值大的技術(shù)，那么對(duì)于以下幾個(gè)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(jìn)入數(shù)字化時(shí)代的我們對(duì)于圖像數(shù)字化有了更高的需求。需要我們?cè)谟泻芎玫挠?jì)算機(jī)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(shí)際操作中我們要提高計(jì)算機(jī)圖像處理軟件的能力與技術(shù)，才能更好的進(jìn)行轉(zhuǎn)換及增強(qiáng)數(shù)字化圖像的適應(yīng)性。

（2）圖像的增強(qiáng)及復(fù)原

在實(shí)際處理圖像中會(huì)有很多噪聲，非常影響圖像處理效果。增強(qiáng)和復(fù)原的目的就是增強(qiáng)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(shí)更好的保護(hù)圖像邊緣細(xì)節(jié)，并通過幾何校正及其它校正方法對(duì)有些模糊的或者失真的圖像進(jìn)行處理，使圖像處理結(jié)果更加清晰，增加圖像的可利用價(jià)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(jìn)行圖像傳輸變得尤為重要，在保證傳輸質(zhì)量的前提下，對(duì)圖像進(jìn)行編碼處理，通過壓縮圖像信息量來達(dá)到簡(jiǎn)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(shí)別

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

4.應(yīng)用

（1） 交通領(lǐng)域

在十字路口設(shè)置攝像頭用于記錄違章車輛的圖片信息，傳至計(jì)算機(jī)端并保存，再通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)識(shí)別做出相應(yīng)判罰，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)很好的代替了人類的工作。

（2） 工業(yè)領(lǐng)域

通過計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別及處理技術(shù)，在車間在工廠的機(jī)器上都安裝自動(dòng)識(shí)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(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像處理與識(shí)別技術(shù)對(duì)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(kù)對(duì)比，檢測(cè)結(jié)果表明計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別處理技術(shù)能獲得更高的檢測(cè)精度。

（4） 可視化領(lǐng)域

通過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)以前復(fù)雜的算法及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)信息進(jìn)行檢索，找到需要的模型，進(jìn)行可視化處理【4】。

5.未來趨勢(shì)

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

6.總結(jié)

文章對(duì)計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別與處理技術(shù)進(jìn)行介紹，面對(duì)目前大數(shù)據(jù)的時(shí)代，人們能充分利用計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別與處理技術(shù)能快速便捷準(zhǔn)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(diǎn)介紹了計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別及處理系統(tǒng)的流程和方法，介紹了幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)以及它們的含義，其中也包含了此項(xiàng)技術(shù)所涉及的領(lǐng)域及未來的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙元富.計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)圖像識(shí)別的智能化處理技術(shù)[J].數(shù)字地方，2015.

[3] 孫亮.計(jì)算機(jī)智能化圖像識(shí)別技術(shù)的理論性突破[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（6）

[4] 郝存明.計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)及應(yīng)用[J].圖像與多媒體技術(shù)，2015（23）：41

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