图像处理技术论文

评职称或毕业的时候，都会遇到论文的烦恼，为此精选了《图像处理技术论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!摘要：随着计算机信息技术的不断发展，数字图像处理技术的应有范围变得越来越广，其内涵与外延得到了无限的扩大，本文简要分析了数字图像处理技术的概念内涵、功能特点与应用领域等，使我们对该技术有一个基本的了解，从而能够更好地为日常工作服务。

第一篇：图像处理技术论文

数字多媒体图像处理技术研究

摘要：随着数字多媒体的不断发展，数字多媒体图像处理技术的应用越来越广泛，在各个行业和领域都发挥了重要作用。本文首先从图像的数字化和压缩编码、增强与恢复、分割、分析等四个方面详细分析了数字多媒体图像处理技术的主要研究方向和现状，然后介绍了该技术在航空航天、生物医学工程、信息通信、工业和工程等领域的具体应用。

关键词：数字多媒体;图像处理;压缩编码;图像分割

1 概述

随着信息化技术的普及和应用，多媒体处理技术得到了飞速发展，为了增强对图像信息的处理效率和实用性，数字图像处理技术应运而生。数字图像处理技术主要利用计算机或其他硬件来对大量的数字图像信息进行高效处理，具体而言，包括对图像进行分割、复原、变换等等[1]。近年来，的数字多媒体图像处理技术受到了越来越多的关注，紧随计算机处理能力的不断提高，数字图像处理技术也得到了很大提升。对图像信息的充分利用和数字化处理，可以满足不同领域的应用需求。关于数字多媒体图像处理技术的研究范围较广，既包含数字分析，也涉及光学系统等领域。因此，数字多媒体图像处理技术在军事、工业、生物医学、网络通信、航空航天等多个领域都发挥了重要作用。相比于传统的图像处理技术，可显著节约时间，而且能够简化对复杂图像的处理过程。

2 数字多媒体图像处理技术的主要研究方向和现状

相比于传统的图像处理技术，数字图像处理技术有诸多优点，如再现性更好、处理精度更高、适用面更宽，且灵活性也更高。目前，关于数字图像处理技术的。主要研究方向大致包括图像的数字化和压缩编码、图像增强与恢复、图像分割和图像分析等四个方面，这四个方向既是目前关于数字图像处理技术的主流方向，同时也是对图像进行处理的主要流程[2]。下面分别详细介绍这四个研究方向的主要内容和研究现状。

(1) 图像的数字化和压缩编码

图像的数字化是指对图像进行取样和量化，将图像变换为数字形式，使其适合用计算机进行处理。在计算机内部，图像被表示为数字矩阵的形式，矩阵的每一个元素代表了图像的每一个像素。图像的压缩编码的目的就是要对图像的信息量进行压缩，使其适合存储或在信道中进行传输。常用的图像编码方式包括模拟处理和数字处理。在采用模拟处理技术时，通常需要进行数-模转换来得到编码。而数字编码技术通常对图像进行逐点加工，或者对图像属性进行变换，利用图像的特征进行编码等[3]。

图像的压缩编码是为了尽可能地降低数据存储占用的空间，同时尽量传递更多的信息量，从而降低传输图像时所需的时间的带宽。近年来，图像压缩编码取得了很多研究成果，如EZW编码算法和SPIHT编码算法等，这两种算法的结构较为简单，且图片在复原时候的质量较好，但是其时间和空间复杂度较高。此后，小波变换的图像压缩算法发展成为主要方向，改算法适用于分析非平稳信号，具有更好的适用性。

(2) 图像增强与恢复

图像的增强与恢复是图像处理的重要环节。其中，图像增强的目的是使得图像更为清晰，或将其进行转换使其适合被人和机器分析或识别。对图像进行增强的常用方法包括边缘锐化、干扰抵制、灰度等级直方图处理等等。在获得图像过程中，难免会受到各种因素的影响，比如光学系统的离焦、物体的相对运动等。图像恢复的目的就是为了去除这些原因所导致的图像退化。

在对图像进行增强和恢复前，通常首先分析各种增强算法的优缺点和侧重点，然后根据图像的具体特点决定使用哪种或哪几种增强方法。常见的处理流程是，首先根据图像自身性质，建立相应的数学模型;其次，实行相应的恢复算法降低退化源造成的影响;然后，根据图像的先验知识，建立原始图像的模型;最后，通过检测原始图像而复原图像。

(3) 图像分割

图像分割是指将图像划分为不同的区域，这些区域相互不会重叠，而且每一个区域中的像素是连续的。目前常见的图像分割方法是利用图像的纹理特性来对其进行分割，可进一步分为区域法和边缘法。其中，区域法是将像素划分到特定的区域，而边缘法是通过寻找区域之间的边界来对图像进行分割。

基于区域的分割方法包括阈值法、分裂合并法等等，其基本原理是将图像分割成多个不重叠的区域，同时保证每个区域特征的相似性是内部大于外部，且每个区域内部的像素满足特征相似性准则。基于边缘的分割方法是通过检测图像局部特征的突变性来把图像分割成不同的区域。典型的边缘检测算子包括微分算子法和边界跟踪法，微分算子法计算简单快速，但是对干扰噪声较为敏感;边界跟踪法从梯度图中的一点出发，一次寻找相邻边缘点，最终实现对边界的检测。在实际应用中，通常综合利用多种算法来对图像进行分割

(4) 图像分析

在对图像进行上述一系列处理之后，通过对圖像进行分析，从中提取出有用的数据和信息才是图像处理的目的。而图像分析就是为了获得以数值形式所表示的数据和信息。与现有的模式识别、人工智能相比，图像分析的内容与其既有交叉也有区别。图像分析是在利用图像分割方法抽取图像特征的基础上，利用符号对图像进行描述，进而判断该图像中是否存在某种信息。

图像分析具体可包括图像描绘和纹理分析两个方面。其中，图像描绘是在图像分割的基础上，利用目标提供的信息和相互关系，对目标进行识别，可进一步分为内部描述、边界描述和关系描述。常见的纹理分析方法主要是利用纹理图像的结构、纹理的不同数字特征、纹理在频域的表现特点或某种数学模型对图像的纹理进行分析，与之相对应的方法分别称为结构法、统计法、频谱法和模型法。

3 数字多媒体图像处理技术的应用领域

在信息高速发展的今天，数字多媒体图像已经成为人们获取和交换信息的重要方式，因此，数字多媒体图像处理技术的应用领域涉及人类生活的多个方面，具体而言：

在航空航天方面，较为常见的应用场景是利用数字图像处理技术对月球、火星的照片进行处理，以及对飞机和卫星遥感得到的图像进行处理[4]。尤其在遥感图像方面，各个国家每天都利用飞机或卫星对地球上的区域进行空中拍照，对得到的照片如果采用人工处理则会花费大量的人力物力，而采用数字图像处理技术可可以高效地对得到的图像进行判读分析，并从中提取出利用传统人工方式无法获得的大量有用信息。目前，各国都大量使用卫星所获得的图像对地球资源进行普查、对灾害进行检测或对城市进行规划，在这些应用中，数字图像处理技术发挥了重要作用，且达到了良好效果。此外，在对太空的其他星球研究和天气水文预报方面，数字图像处理技术也必不可少。

在生物医学工程方面，医学上在对患者进行诊断时，常常利用CT、X光等技术，通过对患者体内成像来判断患者病情。在成像过程中，常常采用数字图像处理技术来获得清晰的医学图像，包括肺部图像、超声波图像、心电图等[5]。此外，数字图像处理技术还在医用显微图像的处理分析方面发挥作用，包括细胞分类、病变细胞识别、染色体分析等。

在信息通信方面，随着信息化的不断发展，由于图像可以给人直观的感受，且传递的信息比文字形式更为感官，因此，利用图像传递信息已经成为非常重要的通信方式之一。但是由于图像通信由于涉及的图像数据量较大，也导致这种方式相对复杂。为了将图像数据通过从传统的信道实时发送出去，常用的解决方式是对图像的信息进行压缩。目前常见的编码方式包括自适应网络编码、小波变换压缩编码等。

在工业和工程方面，零件质量的检测和分类，各种印刷电路板的质量和瑕疵检测，弹性力学、流体力学相关图片的力学分析，以及信件的识别和自动分类等等，都使用了数字图像处理技术[6]。此外，在一些人力无法或不宜达到的地方，如有毒区或放射性较大的区域等，可以利用数字图像处理技术通过对工件或物体的图像进行分析，来对物体进行识别和处理。

在军事方面，数字图像处理技术主要用于对军事上涉及的各类图像进行处理和识别，包括导弹精确制导、采集照片的判读、指挥系统中的图像传输存储和展示、模拟训练系统中的飞机坦克的建模和识别等等。在公安方面，数据图像处理技术在图像取证方面发挥着不可替代的作用，如利用数字图像处理技术可以对嫌疑人的指纹和人脸进行识别，对得到的模糊或缺损图像进行复原和增强，对交通监控和事故进行分析等等。最为常见的用于案例是高速公路或停车场收费系统中的车辆和车牌的自动识别。

在文化艺术方面，典型的应用可分为两类，一类是视频和多媒体系统中广泛采用的数字图像的编辑、合成、变换、静止和动态图像信息的采集和处理及存储，同时，在动画和电子游戏的制作方面也普遍使用了数字图像处理技术。另一类是在文化艺术方面，数字图像处理技术常被用于对各种工艺品进行设计、缺失文物或历史资料的复制和修复，或对赛场上运动员的动作进行分析和评分等等，这一类应用也相应形成了计算机美术这一新的艺术形式。

在机器人视觉和可视化方面，将图像处理技术和图形学相结合，已经在各个领域形成了较为成熟的研究工具，如对网络态势进行可视化等等。在机器视觉方面，利用数字图像处理技术，机器人可以对二维和三维的物体进行识别和理解，或对军事环境进行侦查等等。此外，在電子商务方面，如身份认证、水印、产品真伪识别等方面，图像处理技术也得到了相当广泛的应用。

4 结论

数字多媒体图像处理技术在军事、工业、生物医学、网络通信、航空航天等多个领域都发挥了重要作用。随着计算机的高速处理能力的提高，数字图像处理技术也必将随之迅速发展。在当前各个学科不断交流和融合的背景下，数字图像处理也必将与其他相关学科彼此渗透和结合，在这种融合中，在高速处理能力的支持下，数字图像处理技术在获取和利用信息方面的优势将愈发明显，未来也必将受到更多关注和重视。

参考文献：

[1] 杨宏伟.数字图像处理技术及其应用[J].电脑迷，2018(9)：64.

[2] 周姣.基于MATLAB的数字图像处理技术及应用[J].大科技，2017(10).

[3] 李郑冬.数字图像处理技术发展探究[J].信息记录材料，2019，20(2)：99-100.

[3] 李郑冬.数字图像处理技术发展探究[J].信息记录材料，2019，20(2)：99-100.

[4] 杨欣程.主成分分析方法在遥感数字图像处理中的应用综述[J].中国水运.航道科技，2017(3)：67-71.

[5] 姚希.数字图像处理技术及其应用[J].电子技术与软件工程，2017(18)：87.

[6] 申宾德.数字图像处理技术在机械工程领域中的应用与研究[J].机械研究与应用，2018，31(2)：170-172.

【通联编辑：光文玲】

作者：何志鹏

第二篇：数字图像处理技术的应用研究

摘要：随着计算机信息技术的不断发展，数字图像处理技术的应有范围变得越来越广，其内涵与外延得到了无限的扩大，本文简要分析了数字图像处理技术的概念内涵、功能特点与应用领域等，使我们对该技术有一个基本的了解，从而能够更好地为日常工作服务。

关键词：数字图像处理;概念内涵;功能特点;应用领域

Digital Image Processing Technology Applied Research

Jia Guangbin

(Southwest University of Science and Technology,School of Information Engineering,Mianyang621010,China)

图像处理也就是按照人们视觉、心理或实际应用的需要，对图像信息进行加工修改的过程，在不同的时期、不同的领域往往会采用不同的图像处理技巧。数字图像处理技术是伴随着计算机信息功能的日益强大以及人们对高精度图像的需求而产生的，随着社会的发展，尤其是计算机信息技术的进步，数字图像处理技术被广泛应用于各个领域，其重要性变得日益突出。

一、数字图像处理技术的概念内涵

当前，我国通常采用的图像处理技术主要有两种，即光学处理法和数字(电子)处理法。前者产生的时间较早，从最开始的光学滤波技术到现在的激光全息技术，无论是理论研究，还是应用技巧，光学图像处理法已日臻完善。但其图像处理精度低、稳定性差以及操作不便的特点极大地限制了其应用领域拓展，在这种情况下，数字图像处理技术便应运而生。

数字图像处理，也即是Digital Image Processing，产生于20世纪50年代，是指人们采用计算机及其它数字硬件设备，对图像信息转换而来的电信号根据数学运算的方式，进行增强、提取、复原、分割以及去除噪音等处理的方法和技术，以此提高图像的实用性，因此，该技术的产生与发展建立在计算机运用、离算数学理论的产生与完善以及社会诸多领域的需求之上的。其最大特点是不仅图像处理精度高，而且可以通过改进硬件系统配置和优化软件系统功能的方式来提高图像处理效果，一切以计算机运行为基础，操作极为方便。最初，由于数字图像处理技术的数据需求量大，处理速度慢，极大地限制了其应用领域，但随着计算机技术的快速发展，尤其是运算速度的提升，这一瓶颈早已被突破。

二、数字图像处理技术的功能内容分析

(一)增强图像的视觉效果。在某些特殊领域，图像在传输与转换的过程中容易造成信息的丢失，从而形成失真现象，比如航天拍摄的图片在传回地球的过程中，由于光学系统、大气流、空气介质等原因造成图像模糊;在图像扫描、采样、量化的过程中，所形成的噪音污染等等。我们可以采用数字图像处理技术，一方面突出重要信息而衰减次要信息;另一方面根据失真原因，补偿丢失的信息因素，从而使改善后的图像效果尽可能的接近原始图像。

(二)图像的重建功能。随着电子计算机体层摄影技术的发展，图像的重建成为一种新兴的数字图像处理技术，它主要是对目标对象进行观察和测量，重新构建出图像中的大量信息的直观显示，从而在计算机模拟系统中进行二维或者三维的图像处理，这也是对特殊实体进行图像回归的过程。

(三)模式识别功能。模式识别也是数字图像处理技术的一个重要应用方向，它主要是借助计算机设备，对人类外部环境中的某一客体行为的数据信息识别过程，比如听觉、视觉、触觉、判断等，进行自动模拟的过程。

(四)正交变换。主要是采用数字图像处理技术将图像信息从空域转换到变换域，其中包括离散余弦变换、离散傅立叶变换、沃尔什变换以及小波变换等。

除此之外，数字图像处理技术还能够进行点运算、几何处理、图像复原、图像编码等一系列操作，使最终图像满足人们的现实需求。

三、数字图像处理技术的应用范围研究

当前，随着计算机信息技术的快速发展，数字图像处理技术的应用领域得到了极大的拓展，总体来说，其在以下领域的应用尤为突出：

(一)医学领域图像处理。医学图像处理是数字图像处理技术的传统应用领域之一，医生为了诊断、科研与教学的需要，往往要对医学影像进行一些操作，比如对图像进行直方图、编辑图像、影像均衡、边缘增强处理、正负像旋转、伪彩色绘制与计算等等。其中PhotoshopCS便是该领域最常采用的图像处理软件之一。

(二)航空与卫星领域遥感图像处理。正如上文所说，航天图片在传往地球的过程中，由于各方面的原因造成图像失真现象，这就要利用数字图像处理技术的精确性、点运算、重建功能等，对图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、特征提取、嵌饰等处理，从而得到原始的图片影像，这对当前土地规划、天气预报、地质灾害预防、军事活动等带来重要影响。1964年，美国利用该技术对“徘徊者七号”太空船发回的月球照片进行处理，收到明显的效果。因此，航天也是数字图像处理技术的传统应用领域之一。

(三)在工业规划与工程设计领域的应用。在工业规划与工程设计领域，设计师经常利用数字图像处理技术的精确性、图像复原性特征，来进行无损探伤、质量检测和过程制动控制方面的操作，比如流场分析、应力分析、机械零件的设计、检测与识别、印刷电路板的疵病检查等，从而极大地提高了工作效率与工作质量。

(四)军事领域的应用。由于数字图像处理技术的模式识别功能特别突出，因此，在军事领域，飞行导航、模拟地理、运动目标控制、导弹打靶的景物图像模拟与分析等对其应用需求最为强烈。该技术通过对卫星侦察照片的修复与处理，从而进行图像匹配识别和跟踪，尤其是图像的传输、存储与再现的自动化军事指挥系统，步兵推进演练，飞机、坦克和军舰的模拟训练等等，也到需要精确、快速的数字图像处理技术。

四、结束语

随着现代信息技术的高速发展以及人类对图像信息需求的不断扩大，数字图像处理技术将会和其他多门学科相互结合、相互渗透，势必将会和流媒体技术相结合，以及与视频处理相结合，从而使图像处理技术更广泛的被用于电影制作、视频会议、等领域。

参考文献：

[1]景敏.数字图像处理技术的应用[J].机械管理开发,2011,2

[2]周金芝.基于Matlab的形态学图像处理研究[J].现代交际,2010,4

作者：贾光斌

第三篇：基于图像处理的水位自动测量技术

摘要：采用ARM处理器与视频服务器相结合的方法，设计了一种实时水文监测系统，实现了在下位机中提取特征量，继而通过GPRS与上位机进行通讯。该系统利用Wince编程，对采集的图像进行二值化，再利用形态学算法去除非特征量，然后进行边缘细化，利用霍夫变换提取出水位线与河岸线的直线方程进行计算，依据像素间隔与坐标系数的换算关系，求得图像中两者之间的距离，最后利用像素间隔与实际物理坐标换算关系得到物理距离。实验结果表明，该系统具有抗噪、稳定、可靠和实时性强等特点，取得了很好的识别效果。

关键词：图像处理;水位检测;霍夫变换;GPRS;ARM

作者：王伟　马福昌