計算機圖像處理技術的發展與未來創新探索

胡宗伯 孫康爽 黃佳輝

摘 ?要：文章簡述了計算機圖像識別技術的發展現狀與展望，系統分析了計算機圖像處理技術的主要優點、不足及制約其發展的因素，闡述了計算機圖像處理技術研究的主要內容和將來的研究重點，概述了計算機圖像處理技術未來的應用領域，并提出了該技術未來的研究方向。

關鍵詞：計算機;圖像處理技術;發展;展望

1 引言

圖像處理，是利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術。隨著計算機技術與信息技術的發展，圖像識別技術獲得了越來越廣泛的應用。例如醫療診斷中各種醫學圖片的分析與識別、天氣預報中的衛星云圖識別、遙感圖片識別、指紋識別、臉譜識別等，圖像識別技術越來越多地滲透到我們的日常生活中。

2 計算機圖像處理技術的突出優勢

2.1 較好的再現性

計算機圖像處理技術的再現性指的是在通過計算機技術處理圖像的時候，可以保留原有的圖像，而處理完圖像之后，圖像質量也不會被破壞.

2.2 較高的精準度

通過圖像處理技術可以將圖像數字化，但是受到設備不同，功能也有所差別的影響，圖像展現的質量效果欠佳.而掃描儀的應用卻可以彌補這一方面的不足.可以幫助計算機提升圖像處理的效果.

2.3 廣泛的適用面

計算機圖像處理技術中的圖像來源可以有很多渠道，在對圖像的處理方面比較靈活，例如和顯微鏡圖像一樣微小的圖像，或者按照客戶的需求來設計非常大的尺寸的圖像，都可以進行很精準的處理

3 數字圖像處理過程

（1）圖像數字化.通過取樣和量化將一個以自然形式存在的圖像變換為適合計算機處理的數字形式，圖像在計算機內部被表示為一個數字矩陣，矩陣中每一元素稱為像素.（2）圖像的編碼.編碼的目的是壓縮圖像的信息量（但圖像質量幾乎不變），以滿足傳輸和存儲的要求，為此，可以采用模擬處理技術，再通過模-數轉換得到編碼，不過多數是采用數字編碼技術，其編碼方法可以對圖像逐點進行加工，也可以對圖像施加某種變換或基于區域、特征進行編碼.（3）圖像增強.圖像增強目的是使圖像清晰或將其轉換為更適合人或機器分析的形式，常用的圖像增強方法有：灰度等級直方圖處理;干擾抵制;邊緣銳化;偽彩色處理.（4）圖像恢復.其目的是除去或減少在獲得圖像過程中因各種原因產生的退化，可能是光學系統的像差或離焦、攝像系統與被攝物之間的相對運動、電子或光學 系統的噪聲和介于攝像系統與被攝像物間的大氣湍流等.（5）圖像分割.將圖像劃分為一些互不重疊的區域，每一區域是像素的一個連續集.通常采用把像素分入特定區域的區域法和尋求區域之間邊界的境界法.這2種方法都可以利用圖像的紋理特性實現圖像分割.（6）圖像分析.從圖像中抽取某些有用的度量、數據或信息，其目的是得到某種數值結果.圖像分析的內容和模式識別、人工智能的研究領域有交叉，但圖像分析與典型的模式識別有區別.圖像分析需要用圖像分割方法抽取出圖像的特征，然后對圖像進行符號化的描述，這種描述不僅能對圖像中是否存在某一特定對象作出回答，還能對圖像內容作出詳細描述.

4 圖像處理技術未來研究重點

圖像壓縮：圖像壓縮分無損及有損壓縮兩類。無損壓縮由于其壓縮比有一定的極限，所以目前已經不是研究的熱點，大家的研究主要集中在有損壓縮上。所謂的有損壓縮就是壓縮后圖像的某些信息會丟失。三維重建：隨著計算機技術的不斷發展，在產品設計方面，已從平面向三維空間發展。在地圖方面，延續千年的平面地圖已有被三維電子地圖取代的趨勢。另外，三維重建在考古研究方面也有不可替代的作用，將把考古學推上一個新臺階。虛擬現實：計算機的運算速度發展到今天，已為虛擬現實提供了可能。網上虛擬現實、可視電話及會議系統等方面的發展與應用為數字圖像處理技術的發展提供了新的機遇。

5 計算機圖像處理技術的未來創新發展趨勢

隨著相關人員的深入研究和創新，計算機圖像處理技術也越來越完善，并且朝著多媒體化、智能化、高分辨率、高傳輸率、高清晰度、實時處理、多為成像以及三維成像的方向發展.

5.1 功能的集成化趨勢

在計算機圖像處理技術的發展中，會朝著功能的集成化發展.將不同的功能進行集成，將圖像處理技術功能也在芯片上集成，從而提升計算機圖像處理技術的綜合性能，為人們的生活需要提供便捷的服務.

5.2 算法不斷完善的趨勢

針對計算機圖像處理技術的應用，有不同的處理方法，而不同的處理方法需要運用不同的算法.近幾年來，科研人員對于計算機處理技術的研究不斷深入，各類算法也得到一定程度的完善，同時也出現了很多新的算法，為人們的工作和生活提供了很大的便利，例如分形集合，人工神經網絡，遺傳算法，小波分析等等.而算法的完善和更新，使得人們對圖像的處理速度加快，對圖像的處理更加的精準，從而方便了人們的日常工作需要.

5.3 實時動態技術的發展趨勢

計算機圖像處理技術必將朝著實時動態圖像技術的趨勢發展.例如可以將計算機圖像處理技術與人工智能、人工成像技術等技術進行有機的結合，提升工作效率，促進社會的效益

6 結語

計算機圖像處理技術已經被廣泛應用于人們生活的方方面面，并且發揮著不可取代的作用.而且隨著研究的深入，計算機圖像處理技術的應用領域也在不斷地擴大.所以我們要不斷地研究和探索計算機圖像處理技術的應用，使其發揮更加強大的功能和作用，促進社會的發展.

參考文獻

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