芻議計算機(jī)圖像處理技術(shù)發(fā)展探討
時間:2022-07-21 05:52:00
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摘要:計算機(jī)圖像處理技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密切的關(guān)系,在這一領(lǐng)域我們要力爭趕上直至超過發(fā)達(dá)國家,在計算機(jī)圖像處理技術(shù)的研發(fā)方面,必須隨時掌握國際動態(tài),才能把握好方向。
關(guān)鍵詞:計算機(jī)圖像處理發(fā)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(tǒng)獲取的,人眼將獲得的圖像送大腦處理后并據(jù)此作出反映。
在已經(jīng)進(jìn)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(shù)先進(jìn)與否將決定其價值,利用計算機(jī)進(jìn)行圖像處理可以使我們快速準(zhǔn)確地獲得所需信息??上驳氖?,隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,圖像處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了很大發(fā)展,讓我們的生產(chǎn)生活進(jìn)入了豐富多彩的時代,我國在計算機(jī)圖像處理技術(shù)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(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展歷程及趨勢作些探討。
1計算機(jī)圖像處理
計算機(jī)圖像處理是將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并利用計算機(jī)對其進(jìn)行處理。由于計算機(jī)的處理速度及快,且數(shù)字信號具有失真小、易保存、易傳輸、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),因而計算機(jī)圖像處理的應(yīng)用十分廣泛,包括航空、航海、航天、遙測技術(shù)、工業(yè)自動化檢測、安全識別、娛樂等各大領(lǐng)域。
2計算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展歷程
二十世紀(jì)20年代Bartlane電纜圖片傳輸系統(tǒng)(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(nèi)。
50年代,在美國出現(xiàn)了以電子管計算機(jī)配合滾筒式、平板式繪圖儀等僅具有輸出功能的設(shè)備的圖像處理。
60年代至70年代,計算機(jī)圖像處理技術(shù)得到了快速發(fā)展,計算機(jī)圖像處理已經(jīng)可以用來改善圖像質(zhì)量,或是從圖像中獲得有效信息,并且能對圖像進(jìn)行體積壓縮,便于傳輸和保存。此時的計算機(jī)圖像處理已經(jīng)就用到了衛(wèi)星遙感、醫(yī)學(xué)等方面。1964年美國噴氣推進(jìn)實驗室對航天探測器徘徊者7號發(fā)回的月球照片由計算機(jī)進(jìn)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(chǔ);1972年由英國工程師發(fā)明的用于頭顱診斷的X射線計算機(jī)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(jù)人的頭部截面的投影,經(jīng)計算機(jī)處理來重建截面圖像,由此而打開了人類醫(yī)學(xué)的新大門。
由于計算機(jī)圖像處理是以計算機(jī)軟硬件為基礎(chǔ)的,所以計算機(jī)圖象處理技術(shù)真正大發(fā)展是在八十年代后,隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展而迅猛發(fā)展起來。時至今日,計算機(jī)圖象處理在醫(yī)療衛(wèi)生、通訊、交通運(yùn)輸、辦公自動化、地球物理、大氣環(huán)境、衛(wèi)星遙感及工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多,大到科研、國防軍事,小至人們生產(chǎn)生活的方方面面?,F(xiàn)在人們可以實現(xiàn)聲音、文字、圖像相結(jié)合的多媒體通訊。具體地講是將電話、電視和計算機(jī)技術(shù)綜合在數(shù)字通信網(wǎng)上進(jìn)行信息傳輸,其中以圖像處理和傳輸最為復(fù)雜和困難,此問題正在被解決;在工業(yè)和工程領(lǐng)域中計算機(jī)圖像處理技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用,如自動裝配線中檢測零件的質(zhì)量,印刷電路板疵病檢查等;在軍事方面計算機(jī)圖像處理和識別已用于導(dǎo)彈的精確末制導(dǎo),各種偵察照片的判讀等;公安業(yè)務(wù)圖片的判讀分析,指紋識別,人臉鑒別,不完整圖片的復(fù)原,以及交通監(jiān)控、事故分析等;在文化藝術(shù)方面,目前這類應(yīng)用有電視畫面的數(shù)字編輯,動畫的制作,電子圖像游戲,文物資料照片的復(fù)制和修復(fù),運(yùn)動員動作分析和評分等等。
3計算機(jī)圖像處理技術(shù)的未來
計算機(jī)圖像處理技術(shù)未來發(fā)展大致可歸納為:
1、計算機(jī)圖像處理的發(fā)展將向高清晰度及實時圖像處理的理論及技術(shù)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(fā)展。
2、應(yīng)致力于將圖像處理的功能集成固化在芯片上,使應(yīng)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(lǐng)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(tài)學(xué)(Morphology)、遺傳算法(GA,GeneticAlgorithms)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等(Artificialneuralnetworks)。這些理論及算法,將會成為今后圖像處理理論與技術(shù)的研究熱點(diǎn)。
4我國計算機(jī)圖像處理技術(shù)現(xiàn)狀
經(jīng)過多年的發(fā)展,特別是改革開放30年來,我國在計算機(jī)圖像處理技術(shù)上有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,相關(guān)研究部門機(jī)構(gòu)已取得了豐碩的成果,在理論研究和實踐應(yīng)用上已逐步趕上或接近發(fā)達(dá)國家的水平:在數(shù)據(jù)獲取能力方面,成功研制出了一系列傳感器,發(fā)射了眾多對地觀測衛(wèi)星,組成了風(fēng)云、海洋、資源和環(huán)境減災(zāi)四大民用系列對地觀測衛(wèi)星體系;采集了大量影像數(shù)據(jù),可以覆蓋全國陸地、海域以及周邊國家和地區(qū)一千多萬平方公里的地球表面;組建起了多學(xué)科多門類交叉研究的隊伍,在理論研究、硬件研發(fā)、軟件開發(fā)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(xué)管理制度及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
雖然我們現(xiàn)在還有很多工作要做,但隨著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,我們在計算機(jī)圖像處理這一領(lǐng)域?qū)⒂心芰τ袑嵙s上甚至超過發(fā)達(dá)國家,走在世界前列,
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