芻議計算機圖像處理技術發展探討
時間:2022-07-21 05:52:00
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摘要:計算機圖像處理技術與國民經濟發展有著密切的關系,在這一領域我們要力爭趕上直至超過發達國家,在計算機圖像處理技術的研發方面,必須隨時掌握國際動態,才能把握好方向。
關鍵詞:計算機圖像處理發展及未來
人類在社會實踐活動中,是通過身體各感覺器官來接受信息,感知世界的,其中80%左右的信息是通過視覺系統獲取的,人眼將獲得的圖像送大腦處理后并據此作出反映。
在已經進入信息時代的今天,如何快速有效地獲得所需要的信息,將直接影響到人們的思維和決策。毫無疑問,通過圖像是我們獲得信息的重要途徑,而對圖像的處理技術先進與否將決定其價值,利用計算機進行圖像處理可以使我們快速準確地獲得所需信息。可喜的是,隨著計算機技術的不斷發展,圖像處理技術已經發生了很大發展,讓我們的生產生活進入了豐富多彩的時代,我國在計算機圖像處理技術上還需要下很大的力氣,才能趕上時代的步伐。本文將就計算機圖像處理技術的發展歷程及趨勢作些探討。
1計算機圖像處理
計算機圖像處理是將圖像信號轉換成數字信號并利用計算機對其進行處理。由于計算機的處理速度及快,且數字信號具有失真小、易保存、易傳輸、抗干擾能力強等特點,因而計算機圖像處理的應用十分廣泛,包括航空、航海、航天、遙測技術、工業自動化檢測、安全識別、娛樂等各大領域。
2計算機圖像處理技術的發展歷程
二十世紀20年代Bartlane電纜圖片傳輸系統(紐約和倫敦之間海底電纜)傳輸一幅圖片所需的時間由一周多減少到3個小時之內。
50年代,在美國出現了以電子管計算機配合滾筒式、平板式繪圖儀等僅具有輸出功能的設備的圖像處理。
60年代至70年代,計算機圖像處理技術得到了快速發展,計算機圖像處理已經可以用來改善圖像質量,或是從圖像中獲得有效信息,并且能對圖像進行體積壓縮,便于傳輸和保存。此時的計算機圖像處理已經就用到了衛星遙感、醫學等方面。1964年美國噴氣推進實驗室對航天探測器徘徊者7號發回的月球照片由計算機進行圖像處理,成功地繪制出月球表面地圖,為人類探索宇宙奧妙奠定了基礎;1972年由英國工程師發明的用于頭顱診斷的X射線計算機斷層攝影裝置,也就是我們通常所說的CT(ComputerTomograph)。其基本原理是根據人的頭部截面的投影,經計算機處理來重建截面圖像,由此而打開了人類醫學的新大門。
由于計算機圖像處理是以計算機軟硬件為基礎的,所以計算機圖象處理技術真正大發展是在八十年代后,隨著計算機技術的高速發展而迅猛發展起來。時至今日,計算機圖象處理在醫療衛生、通訊、交通運輸、辦公自動化、地球物理、大氣環境、衛星遙感及工業自動化領域的應用越來越多,大到科研、國防軍事,小至人們生產生活的方方面面。現在人們可以實現聲音、文字、圖像相結合的多媒體通訊。具體地講是將電話、電視和計算機技術綜合在數字通信網上進行信息傳輸,其中以圖像處理和傳輸最為復雜和困難,此問題正在被解決;在工業和工程領域中計算機圖像處理技術也有著廣泛的應用,如自動裝配線中檢測零件的質量,印刷電路板疵病檢查等;在軍事方面計算機圖像處理和識別已用于導彈的精確末制導,各種偵察照片的判讀等;公安業務圖片的判讀分析,指紋識別,人臉鑒別,不完整圖片的復原,以及交通監控、事故分析等;在文化藝術方面,目前這類應用有電視畫面的數字編輯,動畫的制作,電子圖像游戲,文物資料照片的復制和修復,運動員動作分析和評分等等。
3計算機圖像處理技術的未來
計算機圖像處理技術未來發展大致可歸納為:
1、計算機圖像處理的發展將向高清晰度及實時圖像處理的理論及技術研究,高速傳輸、高分辨率、三維成像或多維成像、多媒體化、智能化等方向發展。
2、應致力于將圖像處理的功能集成固化在芯片上,使應用更方便。
3、更新的理論研究與更快的算法研究。在圖像處理領域,近幾年來,引入了一些新的理論并提出了一些新的算法,如小波分析(Wavelet)、分形幾何(Fractal)、形態學(Morphology)、遺傳算法(GA,GeneticAlgorithms)、人工神經網絡等(Artificialneuralnetworks)。這些理論及算法,將會成為今后圖像處理理論與技術的研究熱點。
4我國計算機圖像處理技術現狀
經過多年的發展,特別是改革開放30年來,我國在計算機圖像處理技術上有了突飛猛進的發展,相關研究部門機構已取得了豐碩的成果,在理論研究和實踐應用上已逐步趕上或接近發達國家的水平:在數據獲取能力方面,成功研制出了一系列傳感器,發射了眾多對地觀測衛星,組成了風云、海洋、資源和環境減災四大民用系列對地觀測衛星體系;采集了大量影像數據,可以覆蓋全國陸地、海域以及周邊國家和地區一千多萬平方公里的地球表面;組建起了多學科多門類交叉研究的隊伍,在理論研究、硬件研發、軟件開發方面投入了大量人力物力并取得了眾多成果;建立了較為完善的科學管理制度及標準規范。
雖然我們現在還有很多工作要做,但隨著國民經濟的進一步發展,我們在計算機圖像處理這一領域將有能力有實力趕上甚至超過發達國家,走在世界前列,
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