數字圖像處理技術現狀與展望

王冉　趙錫源

摘 要：隨著社會的高速發展與科學技術的不斷進步，圖像處理領域呈現出了喜人的發展態勢?，F階段數字圖像處理技術的應用非常廣泛，社會許多行業都能看到它的身影，該技術在增強信息交流豐富性、提升用戶體驗等方面的工作上作出了卓越的貢獻。結合工作經驗與相關理論知識，在本文中分析了數字圖像處理技術的應用現狀與未來發展趨勢，供有關人員參考借鑒。

關鍵詞：數字圖像處理技術；現狀；趨勢

1 概述

數字圖像處理技術的工作過程即是將圖像信號轉化為數字信號的過程，該工作需要依靠計算機方能完成，因此數字圖像處理技術也被人們稱作計算機圖像處理技術。數字圖像處理技術的工作過程包括對圖像的除噪、增強、復原以及編碼等。經過較長一段時間的發展，數字圖像處理技術的再現性得到了顯著的提升。模擬圖象處理技術在處理圖像信息的過程中，由于各種外界因素的影響會導致圖像發生失真、質量大幅下降，而數字圖像處理技術則能最大程度地保護圖像的質量，不會造成圖像顫動、模糊等現象[1]。

2 數字圖像處理技術的特點

2.1 處理精度高

就目前狀況而言，人類已經能夠實現將任何一幅模擬圖象數字化為二位數組。數字化技術的迅猛發展促使圖像數字化精度得到大幅的提高，理論上講，即使圖像的精度非常高，只要技術人員通過改變處理工作中數組參數的方式便能實現將模擬圖象轉化位數字圖像的目的，并且能確保處理工作具有極高的精度。

2.2 再現性佳

模擬圖象處理過程中，儲存、復制以及傳輸等操作而致使圖像的質量嚴重下降，而數字化圖像處理技術則能很好地避免圖像失真現象的出現，其能夠最大程度地保障圖像質量，確保圖像的真實再現。

2.3 靈活性強

與圖像光學處理技術不同的是，數字化圖像處理技術除了能夠進行常規的線性運算工作外，還可以進行非線性處理工作，因此數字圖像處理技術具有無可比擬的靈活性。

2.4 適用面較寬

數字圖像處理技術的適用范圍非常廣，航空照片、顯微鏡照片以及普通圖像都能夠使用數字圖像處理技術進行處理。數字圖像處理程序相對簡單，技術人員只需通過計算機設備便能便捷地實現將不同信息源圖像轉為數字編碼格式的目的。

3 數字圖像處理技術的發展與現狀

數字圖像處理技術最先被應用于航天圖像處理工作上，1964年，美國航空局首次采用數字圖像處理技術對月球表面圖片進行處理。1972年，人們將數字圖像處理技術應用至醫學領域，也正是這一年，醫學界中最重要的攝影技術——CT技術誕生了，從而宣告人類正式進入數字醫學圖像時代，挽救了無數患者的生命。進入二十一世紀后，計算機技術的高度發展為數字圖像處理技術的應用創造了更加廣闊的環境。現階段數字圖像處理技術在國內應用非常普遍，大到航空航天領域，小到微生物科學。

數字圖像處理技術在建筑行業中應用也非常普遍。數字圖像處理技術能夠幫助建筑師們分析擬建造的建筑物高度是否合理，是否可能對周邊生態環境或者建筑群造成不良影響等。在生物工程中，數字圖像處理技術能夠實現將機體活動原理、新陳代謝機理客觀地呈現在科學家眼前的目的，從而有效地促進生物醫學的進步與發展[2]。

4 數字圖像處理技術應用展望

4.1 軍事公安領域

在未來，軍事以及公安領域中數字圖像處理技術的應用頻率將越來越高。軍事領域中的偵察圖像分析、軍事衛星圖像處理以及導彈精確制導等工作都需要用到數字圖像處理技術。人臉鑒別、指紋識別以及交通監控等是數字圖像處理技術在公安領域應用的典型例子?，F階段，我國許多高速公路已實現自動收費，其中自動車輛收費系統中的車牌以及車輛信息自動識別等工作需要數字圖像處理技術的支持。

4.2 通信工程領域

隨著時代的不斷進步，通信媒體發展速度越來越快。目前，流媒體通信技術發展較為成熟，其中的圖像傳輸工作便需要使用到數字圖像處理技術。數字圖像處理技術在流媒體領域中應用廣泛，其中包括高速率彩色電視信號以及高壓縮率圖像傳輸等。

4.3 生物醫學工程領域

數字圖像處理技術在生物醫學工程領域應用的最典型例子便是CT。醫用顯微圖像處理分析工作也需要使用到數字圖像處理技術，通常情況下，癌細胞識別以及染色體性質、形態分析等研究工作需要高精尖的數字圖像處理技術。與此同時，心電圖分析、超聲波圖像處理以及立體定向放射治療等工作中也經常會出現數字圖像處理技術的身影。

4.4 工業工程領域

工業化水平反映了一個國家的總體發展水平，因此必須要確保工業生產的質量與效率。事實表明，在工業工程領域應用數字圖像處理技術能夠有效地提升人們與設備的工作效率。就目前狀況而言，流體力學圖片升力以及阻力的分析，流水線質量檢測以及工件識別等工作應用數字圖像處理技術的頻率較高。近年來，人工智能科學行業獲得了長足的發展，而機器人的制造與調試工作便需要用到數字圖像處理技術[3]。

4.5 航天航空領域

數字圖像處理技術在航天航空領域的應用也非常普遍，科學家們熱衷于將數字圖像處理技術應用于航天航空圖像處理工作上。衛星的出現是航天事業發展的一個里程碑，目前，數字圖像處理技術在衛星圖像采集與處理工作上發揮著無可替代的作用。隨著衛星遙感技術的不斷進步，相信在未來，數字圖像處理技術將在資源勘察、農業規劃、災害監測以及氣象預報等工作中發揮著越來越大的作用。

5 結語

數字圖像處理技術是一門應用率極高的技術，其具有模擬圖像處理技術不具備的優勢。隨著科技水平的不斷進步，在不遠的未來，數字圖像處理技術必定能發揮更為顯著的作用。應當看到，數字圖像處理技術仍具有一些缺陷，因此技術人員應當做好技術革新與改進工作，如此方能最大程度地促進數字圖像處理技術的長足進步。

參考文獻：

[1]楊保華，王菁，梁欣.Matlab在《數字圖像處理》教學中的應用研究[J].教育教學論壇，2016（02）.

[2]張明.數字圖像處理課程教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2016（01）.

[3]張慶豐.弱數學要求的數字圖像處理教學[J].大學教育，2014（02）.