数字图像处理综述.doc
《数字图像处理综述.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数字图像处理综述.doc(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、数字图像处理综述龙雪玲11 华中师范大学计算机学院,湖北 武汉,430079摘 要:随着计算机的发展,数字图像处理也得到了广泛应用与发展。本文对数字图像处理研究背景、现状和应用进行了总体阐述。并对图像处理研究方法的六个主要方面增强、复原、压缩、分割、表示和描述和识别进行了粗略概述。最后,对数字图像处理的现存问题和发展趋势进行了简要分析。关键词:数字图像处理;研究方法;现存问题;发展趋势1 数字图像处理概述 数字图像处理又称计算机图像处理主要是将图像信号转化为数字信号通过计算机进行处理。主要包括图像增强、图像复原、图像压缩、图像分割等主要方法。近几年图像处理随着计算机、数学的发展以及医学、军事和
2、农牧业等方面应用需求的增长而发展迅速。2 数字图像处理研究背景及现状早在20世纪20年代,巴特兰电缆图片传输系统把横跨大西洋传送一幅图片所需的时间由数个星期减到三小时。这也是数字图像最早的应用之一。随之而来的是在20世纪60年代,出现了功能强大到足以执行有意义图像处理的大型计算机,伴随着这些进展,数字图像处理所需的大容量存储和显示系统也飞速发展。数字图像处的应用领域可以说是多种多样。无论是在航空航天空间领域,还是在医学成像、天文学、地球资源遥感监测领域,数字图像处理都在不断渗透,并为这些领域带来了不可估量的新发现。这也促使人们进一步在数字图像领域进行研究,为计算机领域带来新的活力。在第三代计算
3、机问世之后,数字图像处理技术得到了高速的发展。从20世纪60年代至今,图像处理领域一直在勃勃生机的发展。比起之前,数字图像处理的应用范围变得更为广泛了。计算机方法用于增强对比度或者将灰度编码为彩色,以便解释工业、医学及生物科学领域中的X射线图像和其他图像。类似地,在天文学、生物学、法律实施及工业领域等等,图像处理技术也得以成功的应用。人们对高质量或者是特殊效果的图像需求越来越大。图像去噪技术方面也取得了很大的飞跃,基于常见的空间域滤波和频率域滤波,近几年又提出了效果更好的去噪方法,例如小波阈值法、多幅图像平均法。由于计算机价格性能比的持续下降、网络通信带宽的提高及互联网和万维网的不断扩张,数字
4、图像处理技术的持续发展迎来了更大的机会。数字图像处理技术将在各个领域发挥更大的作用。3 数字图像处理的主要方法3.1 数字图像增强数字图像增强是一个主观的概念,它不考虑图像降质的原因,只突出图像中所感兴趣的部分,提高图像的视感质量,增强、抑制某些成分,对图像进行变换等,以改善图像的质量,来满足人的主观需求。使处理后的图片对某种应用更加实用1。灰度变换、直方图增强、小波变换、空间及频率域滤波等都是图像增强的主要方法。例如王修信的医学数字图像增强方法的研究详细阐述了利用直方图均衡和小波变换对数字图像增强方法的探讨和研究2。葛婷的几种数字图像滤波算法在介绍了传统的均值滤波、中值滤波算法的同时,基于非
5、线性空域滤波技术,结合多尺度多方向的模板,提出一种自适应的保细节算法3。3.2数字图像复原复原的母的是在预定意义上改善给定的图像。尽管图像增强和图像复原之间存在重叠的部分,但后者大部分是客观的处理。图像复原主要是对退化建模,再用相反的处理恢复原始图像。针对只有噪声的图像复原技术主要有空间噪声滤波器、自适应空间滤波器、频率域滤波。其中频率域滤波主要利用陷波滤波器减少周期噪声。在忽略噪声项的时候可以采用直接逆滤波、维拉滤波。维拉滤波是对直接逆滤波的重大改进。另外一种比较容易接受的线性复原方法是约束的最小二乘法滤波。随着技术的发展,非线性迭代复原技术例如露西理查德森复原算法也得到了很好的应用。沈垣在
6、其数字图像复原综述中将各种图像复原方法进行分类综述。揭示了复原技术的数学背景;其次以数字图像复原技术发展为主线,将复原方法归结为两大类进行详细讨论。一类是经典图像复原方法,另一类是现代图像复原方法4。3.3 图像压缩图像压缩主要是研究如何减少数字图像数据量的图像处理技术。图像压缩技术就是将原来较大的图像用尽量的字节表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量,减轻图像传输的负担,使图像在网络上实现快速传输和实时处理。田勇的数字图像压缩技术的研究及发展介绍了当前几种最为重要的图像压缩算法:JPEG、JPEG2000、分形图像压缩和小波变换图像压缩,总结了它们的优缺点及发展前景。然后简介了任意形状可视
7、对象编码算法的研究现状,并指出此算法是一种产生高压缩比的图像压缩算法5。3.4图像分割图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然已研究出不少边缘提取、区域分割的方法,但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法6。图像的边缘检测、阈值法、基于区域的分割、使用分水岭变换的分割都是图像分割技术的主要方法。杨晖的图像分割方法综述对传统的图像分割方法和近年来出现的一些新方法进行了综述。具体介绍了基于区域的分割方法、基于边界的分割方法 ,基于区域和边界技术相结合的分割方法及基于特定理
8、论的分割方法6。 3.5图像表示及描述图像描述是图像识别和理解的必要前提。作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性,一般图像的描述方法采用二维形状描述,它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展,已经开始进行三维物体描述的研究,提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。3.6图像识别图像识别属于模式识别的范畴,其主要内容是图像经过增强、复原、压缩等预处理后,进行图像分割和特征提取,从而进行判决分类。图像识别常采用经典的模式识别方法,有统计模式分类和结构模式分类,近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识
9、别中也越来越受到重视。4 数字图像处理的主要应用图像是人类获取和交换信息的主要来源,因此,图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大,图像处理的应用领域也将随之不断扩大。一下仅选取了几个主要的方面进行阐述。(1)生物医学工程方面数字图像处理在生物医学工程方面的应用十分广泛,而且很有成效。除了上面介绍的CT技术之外,还有一类是对医用显微图像的处理分析,如红细胞、白细胞分类,染色体分析,癌细胞识别等。此外,在X光肺部图像增晰、超声波图像处理、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像处理技术。(2) 通信工程方面当前通信的主要发展方向是声音、文
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数字图像 处理 综述
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。