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數字圖像處理(digital image processing)是用計算機對圖像信息進(jìn)行處理的一門(mén)技術(shù),使利用計算機對圖像進(jìn)行各種處理的技術(shù)和方法。   

20世紀20年代,圖像處理首次得到應用。20世紀60年代中期,隨電子計算機的發(fā)展得到普遍應用。60年代末,圖像處理技術(shù)不斷完善,逐漸成為一個(gè)新興的學(xué)科。利用數字圖像處理主要是為了修改圖形,改善圖像質(zhì)量,或是從圖像中提起有效信息,還有利用數字圖像處理可以對圖像進(jìn)行體積壓縮,便于傳輸和保存。數字圖像處理主要研究以下內容:傅立葉變換、小波變換等各種圖像變換;對圖像進(jìn)行編碼和壓縮;采用各種方法對圖像進(jìn)行復原和增強;對圖像進(jìn)行分割、描述和識別等。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,數字圖像處理主要應用于通訊技術(shù)、宇宙探索遙感技術(shù)和生物工程等領(lǐng)域。   

數字圖像處理因易于實(shí)現非線(xiàn)性處理,處理程序和處理參數可變,故是一項通用性強,精度高,處理方法靈活,信息保存、傳送可靠的圖像處理技術(shù)。主要用于圖像變換、量測、模式識別、模擬以及圖像產(chǎn)生。廣泛應用在遙感、宇宙觀(guān)測、影像醫學(xué)、通信、刑偵及多種工業(yè)領(lǐng)域。   

遙感影像數字圖像處理的內容主要有:①圖像恢復。即校正在成像、記錄、傳輸或回放過(guò)程中引入的數據錯誤、噪聲與畸變。包括輻射校正、幾何校正等;②數據壓縮。以改進(jìn)傳輸、存儲和處理數據效率;③影像增強。突出數據的某些特征,以提高影像目視質(zhì)量。包括彩色增強、反差增強、邊緣增強、密度分割、比值運算、去模糊等;④信息提取。從經(jīng)過(guò)增強處理的影像中提取有用的遙感信息。包括采用各種統計分析、集群分析、頻譜分析等自動(dòng)識別與分類(lèi)。通常利用專(zhuān)用數字圖像處理系統來(lái)實(shí)現,且依據目的不同采用不同算法和技術(shù)。

數字圖像處理(Digital Image Processing)又稱(chēng)為計算機圖像處理,它是指將圖像信號轉換成數字信號并利用計算機對其進(jìn)行處理的過(guò)程。數字圖像處理最早出現于20世紀50年代,當時(shí)的電子計算機已經(jīng)發(fā)展到一定水平,人們開(kāi)始利用計算機來(lái)處理圖形和圖像信息。數字圖像處理作為一門(mén)學(xué)科大約形成于20世紀60年代初期。早期的圖像處理的目的是改善圖像的質(zhì)量,它以人為對象,以改善人的視覺(jué)效果為目的。圖像處理中,輸入的是質(zhì)量低的圖像,輸出的是改善質(zhì)量后的圖像,常用的圖像處理方法有圖像增強、復原、編碼、壓縮等。首次獲得實(shí)際成功應用的是美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗室(JPL)。

數字圖像處理的優(yōu)點(diǎn)   

1. 再現性好數字圖像處理與模擬圖像處理的根本不同在于,它不會(huì )因圖像的存儲、傳輸或復制等一系列變換操作而導致圖像質(zhì)量的退化。只要圖像在數字化時(shí)準確地表現了原稿,則數字圖像處理過(guò)程始終能保持圖像的再現。

2.處理精度高按目前的技術(shù),幾乎可將一幅模擬圖像數字化為任意大小的二維數組,這主要取決于圖像數字化設備的能力,F代掃描儀可以把每個(gè)像素的灰度等級量化為16位甚至更高,這意味著(zhù)圖像的數字化精度可以達到滿(mǎn)足任一應用需求。對計算機而言,不論數組大小,也不論每個(gè)像素的位數多少,其處理程序幾乎是一樣的。換言之,從原理上講不論圖像的精度有多高,處理總是能實(shí)現的,只要在處理時(shí)改變程序中的數組參數就可以了;叵胍幌聢D像的模擬處理,為了要把處理精度提高一個(gè)數量級,就要大幅度地改進(jìn)處理裝置,這在經(jīng)濟上是極不合算的。

3.適用面寬圖像可以來(lái)自多種信息源,它們可以是可見(jiàn)光圖像,也可以是不可見(jiàn)的波譜圖像(例如X射線(xiàn)圖像、射線(xiàn)圖像、超聲波圖像或紅外圖像等)。從圖像反映的客觀(guān)實(shí)體尺度看,可以小到電子顯微鏡圖像,大到航空照片、遙感圖像甚至天文望遠鏡圖像。這些來(lái)自不同信息源的圖像只要被變換為數字編碼形式后,均是用二維數組表示的灰度圖像(彩色圖像也是由灰度圖像組合成的,例如RGB圖像由紅、綠、藍三個(gè)灰度圖像組合而成)組合而成,因而均可用計算機來(lái)處理。即只要針對不同的圖像信息源,采取相應的圖像信息采集措施,圖像的數字處理方法適用于任何一種圖像。

4.靈活性高圖像處理大體上可分為圖像的像質(zhì)改善、圖像分析和圖像重建三大部分,每一部分均包含豐富的內容。由于圖像的光學(xué)處理從原理上講只能進(jìn)行線(xiàn)性運算,這極大地限制了光學(xué)圖像處理能實(shí)現的目標。而數字圖像處理不僅能完成線(xiàn)性運算,而且能實(shí)現非線(xiàn)性處理,即凡是可以用數學(xué)公式或邏輯關(guān)系來(lái)表達的一切運算均可用數字圖像處理實(shí)現。

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