关于计算机图像处理技术的应用与分析研究
李伟 杜晨 王芮彬 张扬 郑子超
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李伟 杜晨 王芮彬 张扬 郑子超,. 关于计算机图像处理技术的应用与分析研究[J]. 计算机研究与应用,2023.6. DOI:10.12721/ccn.2023.157058.
摘要: 近年来,计算机技术得到了迅速的发展,其应用范围越来越广。图像处理技术是一门新兴的计算机科学,且广泛应用于医疗、农业、工业、通信等多个方面,对人类社会的发展有着十分重要的现实意义。对此,本文主要介绍了计算机图象处理技术,并讨论了其目前有关的应用及未来的发展方向,以期为我国计算机图像处理技术行业的未来发展有所裨益。
关键词: 计算机;图像处理;应用分析研究
DOI:10.12721/ccn.2023.157058
基金资助:

伴随着电脑科技的不断进步,图像及图像技术的运用也愈来愈多。其在各领域中也得到了越来越多的广泛应用,并对人类社会的发展做出了较大的贡献,对此本文将立足于计算机图像处理技术的多方面应用角度,来进行详细的分析与论述。

一、计算机图像处理技术相关概述及具体优势

(一)基本概念

计算机图像处理指的是利用计算机技术,对所采集的图像展开分析处理,从而获取其中所含信息的一项专业技术。其具体含义就是,将图像转换成一种电脑能够辨识的数字矩阵,储存在电脑中,然后利用数学中的多种算法,对其进行处理,最后获得被分析的图像中所包含的各种资讯,以便进行研究使用。

(二)数字图像处理优势

1.再现性能好

在图像的存储、传输和复制过程中,图像的质量不会受到图像的影响。在数字图象的处理中,只要图象在数字化时能精确地反映出原始图象,就可以一直保留图象的重现。

2.处理精度高

根据现有技术,可以将一张模拟图象转换成任何尺寸的2 D阵列,但这与图象转换装置的性能有很大的关系。现在的扫描设备能够将每一个象素的灰度值都提高到16比特以上,这样就可以使数字图象的准确度达到任意要求[1]。对于一台电脑来说,不管阵列的大小、每一象素中的比特有多大,它的运算过程都差不多。也就是说,理论上来说,不管影像的准确度如何,都可以进行加工,只需要在加工的过程中,对其进行修改即可。所以,在影像处理方面,要想要达到更高的精度,就必须对设备进行大量的改造,无论是在人力还是物力方面来讲,都是一种极为不划算的做法。

3.适用面宽

影像可以由不同的讯息来源产生,包括可见光影像和非可见光影像。从影像所体现的客体大小来看,影像可分为微观上的电镜影像、宏观上的航拍影像、遥感影像、甚至是天文望远镜影像。这些来自不同信息来源的图像,在经过转换为数字编码后,都是由两维数组表达的灰度图像组成,因此都可以用计算机来进行处理。

二、计算机图像处理技术的相关应用

(一)图像处理技术在工业等生产领域的应用

在工业生产领域中,计算机图像处理技术的应用最具代表性,也是最普遍的。其主要表现在对印刷品的质量进行检测。在流水线上,对印刷产品和产品的零件展开的质量的无损检测,必然会使用到图像处理。因此,必须使用图像的配准技术来对印刷产品的质量进行检验,与此同时,也要利用 CAD技术来更好地对产品进行研发和创新。

(二)图象处理技术在农业生产领域的应用

计算机图像处理技术在农业领域中的应用相对较为成熟,尤其是在农产品的采摘及收获等环节,其地位和作用也越加明显。现在,在农业领域中,目前,已经有一种农业果实收割的机器人被开发出来,它的研制是在对目标物体,如果实、稻穗等对象进行识别的基础上,再通过三维空问的定位等技术,将信号传递到机器人的机械手,为机械手的运动提供准确的参数,最后实现机器人对农产品果实的收割[2]。另外,人们还利用该技术发明了可以采摘果实的机器人,进而为农产品的收割工作节省了很多的人力,进而提升了农业领域的生产和工作效率。

(三)图像处理技术在生物医药等方面的应用

计算机图像处理技术在生物医学领域的应用可以说是最为广泛的,它具有直观、准确以及无创等独特的优势,与医学的临床诊断的需要十分贴近。从上个世纪七十年代起,计算机图像处理技术就已经被广泛的运用到了生物医学的各个方面,并在各个方面都有了长足的进步,比如x射线 CT,就已经在二十世纪七十年代初被广泛的用于医疗领域。而伴随着影像技术的发展,现在的医学已经有了很多种影像技术,比如超声波影像,核磁共振影像等等,这些技术的应用让医生们的医术得到了极大的提升,同时也能为病人的疾病做出正确的诊断。

(四)图像处理技术在遥感通信等领域的应用

在航空、卫星的遥感中,计算机的图像处理技术发挥着十分关键的作用。同时,由于遥感技术的不断发展,对图像的处理也提出了更高的要求。将不同波段的图像以高品质的方式传送至气象、军事等各个领域,一般来说,要传送的图像所包含的资料量是十分庞大的,因此就必须依靠图像的压缩技术来对其进行处理,以确保图像的清晰和质量。与此同时,随着通信技术的迅速发展,电话会议、视频会议等等各种通讯方式相继研发了出来,而这些高科技的通讯方式都离不开图像处理技术的辅助,它既能在最大限度上实现对海量数据的压缩,又能最大限度的保持图象的无畸变性,且有利于会议的顺利召开。

(五)图像处理技术在交通监测领域的应用

交通监控是指在道路交通自动控制系统中,对交通违规行为进行监控,寻找交通参数,监控交通状态。目前,经常出现的一些驾驶员的交通安全意识不足,造成的超速,闯红灯等现象出现。所以,在交通要道上安装“电子眼”,不仅可以精确地记录下车辆的牌照号,还可对车辆进行处罚。现在普遍使用的“电子眼”装置,除了一台摄像机外,还有一台环状的线圈探测器。该系统的工作原理是利用环状线圈探测器来探测是否有汽车闯红灯,一旦有汽车闯红灯,就会开启摄像机的快门并拍摄下汽车车牌号码。为了更加灵活地实现监控,还通常使用“电子眼”的摄像监控系统,利用低视角摄像头对十字路口的车辆进行拍照,通过对其进行图像处理与分析,在红灯生效时,对其进行是否出现闯红灯,一旦出现,则将其冻结,并将其存储到JEPC中[3]。因此,该方法可以有效地还原原来的图像,从而对交通违规的车辆进行快速、精确地定位。

三、对计算机图像处理技术的未来发展展望

高清晰度和实时性的动态图像技术将成为图像处理技术的一个重要发展方向。该技术融合了信息传输速度快、分辨率高、三维或多维成像、多媒体、智能化等优点,具有重要的社会意义和巨大的社会效益,并将推动图形学、机器人等学科的发展。另外,将影像处理功能整合到晶片上,将会是图像处理技术的一个热门课题。同时,图像技术将在小波形,分形,人工神经病学等方面,引入新的概念与方法,并有望在未来的图像处理领域中得到广泛应用。

四、结语

综上所述,因为计算机图像处理技术的快速、准确,所以其在社会的很多方面都得到了广泛的应用,在社会的很多行业和领域都发挥着很大的作用,给人们的生活和工作带来了极大的便利,在某种意义上还改变了人们的生活环境。同时,随着科学技术的发展,各种领域对其处理技术的层次也越来越高,因此,有关技术工作者必须持续研究新技术和新算法,以推动其在更广泛的领域中的应用。因此,计算机图象处理技术的开发与应用,是当今社会各个方面发展的必然要求。

参考文献

[1] 刘晓杰. 计算机图像处理技术的特点与应用研究[J].  2022(3):012-013.

[2] 李冬, 谭峰, 薛龄季轩,等. 浅谈计算机图像处理技术的应用与发展[J]. 黑龙江科技信息, 2022(35):031-032.

[3] 吕勇谋. 浅议计算机图像处理技术的发展与未来创新[J]. 视界观, 2022(17):010-011.

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