張學(xué)欽 張文鵬 孫軍安 南陽師范學(xué)院軟件學(xué)院

計算機圖像處理技術(shù)特點及應(yīng)用研究

張學(xué)欽 張文鵬 孫軍安 南陽師范學(xué)院軟件學(xué)院

本文主要圍繞計算機圖像處理技術(shù)進行研究，重點探討該技術(shù)的特征及應(yīng)用情況，并分析了其發(fā)展方向。各類新技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展使圖像處理智能化更具現(xiàn)實意義，未來計算機圖像處理技術(shù)將成為圖像處理的主要方式，并廣泛應(yīng)用到眾多領(lǐng)域當(dāng)中。

智能化 圖像處理 計算機 特征

近幾年，信息技術(shù)發(fā)展迅速，計算機可以檢測物象信息，并且能夠?qū)y得的物體轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像，在后期處理中對數(shù)字圖像進行加工、分析以及輸出。由工作人員利用計算機處理圖片信息或者數(shù)據(jù)的技術(shù)即為計算機圖像處理技術(shù)。該技術(shù)在眾多領(lǐng)域中都有所應(yīng)用，例如工程建設(shè)、廣告、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等，并且范圍逐漸擴大。與其他圖像處理方法相比，該技術(shù)工作效率高，能夠真實的還原圖像，信息獲取十分便捷，滿足工程領(lǐng)域?qū)D像的要求，因此在該領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

1 簡介計算機圖像處理技術(shù)

20世紀(jì)80年代末，計算機圖像處理技術(shù)因計算機及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而逐漸興起。該技術(shù)的實現(xiàn)需要攝像機技術(shù)、信息技術(shù)等數(shù)字技術(shù)的支持，其能夠?qū)μ囟▓D像進行運算、分析及處理，并能保證圖像的清晰度。該技術(shù)的應(yīng)用原理為：通過攝像機及圖像采集卡對現(xiàn)實中的圖像進行轉(zhuǎn)化，使其變?yōu)榫邆浼t（R）、藍（B）、綠（G）原始灰度值的數(shù)字圖像，并將這些數(shù)字圖像傳入相關(guān)系統(tǒng)軟件中進行加工、處理、分析及輸出。

2 計算機圖像處理技術(shù)具備的特征

2.1 精確度高

利用計算機處理圖像的核心原理是實現(xiàn)圖像的數(shù)字化，將模擬圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的二維數(shù)組。隨著技術(shù)的進步，在確保圖像處理設(shè)備狀況良好的前提下，二維數(shù)組的大小不受任何限制，掃描儀能夠?qū)⒚恳幌袼氐幕叶鹊燃夀D(zhuǎn)變?yōu)?6位，也就是說，由計算機處理的圖像其精確度可以達到所有應(yīng)用領(lǐng)域的要求。

2.2 使用范圍廣

計算機處理的圖像既包括可見光圖像，也包括波譜圖像，后者屬于不可見圖像，比如紅外圖像、超聲波圖像、射線圖像等。圖像中所反映的實際物體體積差距較大，不僅有顯微鏡圖像，也有天文望遠鏡圖像、遙感圖像、航空圖像。盡管圖像的信息源大不相同，但是經(jīng)過數(shù)字化處理后，這些圖像都轉(zhuǎn)變成數(shù)字編碼，表示為包含二維數(shù)組的灰度圖像，進而利用計算機進行處理。對于不同類型的圖像，只需采用恰當(dāng)?shù)膱D像采集措施便可以交由計算機進行之后的分析工作。

2.3 良好的再現(xiàn)性

利用傳統(tǒng)方法處理相關(guān)圖像會影響原有圖像的質(zhì)量，而將圖像進行數(shù)字化處理有利于維持圖像的原有形狀，圖像處理過程中的復(fù)制、存儲、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)均由計算機完成，計算機處理能夠真實的表現(xiàn)出原有圖像，因此最后輸出的圖像不會發(fā)生變化，再現(xiàn)性較好。

3 應(yīng)用計算機圖像處理技術(shù)的領(lǐng)域

計算機圖像處理技術(shù)應(yīng)用廣泛，主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

3.1 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，計算機圖像處理技術(shù)可以幫助檢測農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品采摘、加工、運輸?shù)淖詣踊?。比如采摘果實的過程中，可以利用該技術(shù)進行目標(biāo)位置的鎖定，進而設(shè)計機械設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)采摘，增加果實產(chǎn)量，確保收入穩(wěn)定。

3.2 交通領(lǐng)域

交通領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在交通檢測方面，為了檢測并記錄交通違章，需要準(zhǔn)確的交通信息作為參考。應(yīng)用廣泛的“電子眼”便應(yīng)用了計算機圖像處理技術(shù)，其主要組成成分包括照相機、環(huán)行線圈檢測器等，后者用于檢測車輛的闖紅燈行為，一旦發(fā)現(xiàn)闖紅燈現(xiàn)象，系統(tǒng)會對車輛進行拍照。在對照片進行處理分析之后，將含有闖紅燈現(xiàn)場的照片進行保存，儲存在相應(yīng)的系統(tǒng)文件中，后期通過圖像的處理來記錄違章車輛及具體信息。

3.3 工業(yè)領(lǐng)域

現(xiàn)代工業(yè)正朝著智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展，而圖像處理在工業(yè)領(lǐng)域是必不可少的一部分，利用計算機處理圖像在自動化領(lǐng)域中更是發(fā)揮了重要作用：在加工機械設(shè)備的過程中，設(shè)備的自動識別需要利用傳感器和攝像機收集的設(shè)備圖像以及其他信息，這樣才能了解設(shè)備零件的特征如位置、體積等，開展后續(xù)工作。另外，將識別信息傳送至控制機器人或機械臂的系統(tǒng)中，有利于實現(xiàn)機械生產(chǎn)的自動化。

3.4 遙感圖像領(lǐng)域

只有較高的圖像處理水平才能滿足遙感技術(shù)的需要，而遙感技術(shù)的進步擴大了圖像處理的應(yīng)用價值。利用計算機圖像處理技術(shù)，遙感收集到的圖像可以快速轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫臄?shù)據(jù)信息，并且能夠?qū)崿F(xiàn)圖片生成的自動化，處理得到的遙感數(shù)字圖像價值較大，在軍事、環(huán)境保護、氣象、漁業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

4 結(jié)束語

計算機技術(shù)的進步擴大了計算機圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍，目前該技術(shù)不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等傳統(tǒng)領(lǐng)域中有所應(yīng)用，而且在軍事、航空、機電、藥物研發(fā)等領(lǐng)域的地位也逐漸提高。隨著人工智能研究的深入，智能圖像的重要性將得到進一步的提高，具有廣闊的發(fā)展前景。

[1]張彤.計算機技術(shù)在圖形圖像處理中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015(9):75-75

[2]程巧玲.計算機圖像處理技術(shù)應(yīng)用研究[J].中國電子商務(wù),2013(12):89-90

[3]朱林.計算機圖像處理技術(shù)特點及應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(12):130-130

附加項目號：南陽師范學(xué)院項目編號：QN2015008。項目名稱：視頻監(jiān)控中的圖像壓縮與傳輸技術(shù)研究。