1.1   课题研究背景及意义数字图像,又称数码图像或数位图像,是二文图像用有限数字数值像素的表示。通常,像素在计算机中保存为二文整数数组的光栅图像,这些值经常用压缩格式进行传输和储存。数字图像可以由许多不同的输入设备和技术生成,例如数码相机、扫描仪、坐标测量机等,也可以从任意的非图像数据合成得到,例如数学函数或者三文几何模型,三文几何模型是计算机图形学的一个主要分支。数字图像处理领域就是研究它们的变换算法。7486
数字图像处理是指使用数字计算机来加工、处理图像。就其目的而言可以分为:
恢复退化图像的本来面目、改善人的视觉效果、突出图像中目标物的某些特诊、提取
目标物的特征参数。
数字图像信息有以下几个特点:(1)信息量大。一幅大小为512*512 的二文图像
的信息量为 2097152 bit,这就对计算机的速度和内存容量提出了要求。 (2)相关性大。
常常有大批像素具有相同或者接近的灰度。据统计,就电视画面而言,相邻行或列间
的像素,其相关系数可达 0.9 以上;而通常相邻两帧之间的相关性比帧内相关性还要
大,因此图像压缩的潜力很大。 (3)占用频带较宽。就电视图像的带宽约 5.6MHz,
而语言带宽仅为 4kHz 左右。这对频带压缩技术提出了很高的要求。
数字图像处理包括以下几个方面的内容:(1)图像数字化,其目的就是模拟形式
的图像通过数字化设备变为数字计算机可用的离散的图像数据;(2)图像变换,为了
便于后续的工作,改变图像的表述域和表示数据;(3)图像增强,改善图像的质量和
视觉效果,或突出更感兴趣的部分,以便于人或机器分析、理解图像的内容,增强往
往考虑图像的某方面效果,而不追求其退化的而原因;(4)图像复原,按照严格的计
算模型和计算程式,对退化的图像进行处理,使处理结果尽量接近原始的未失真图像,
复原是对图像的整体考虑,处理时必须追求图像退化的原因,以便应用相应的数学模
型作有针对性的处理;(5)图像分割,根据灰度或几何特征选定的特征,将图像划分
为几个有意义的部分,从而使原图像在内容表达上更为清晰明了,对分割出的有意义
的部分进行处理分析,从中提取有用信息,以便进一步用作模式识别或者机器视觉等
处理;(6)图像描述和分析,也称图像理解,是对给定的或已分割的图像区域的属性
及各区域之间的关系用更为简单的明确的数值、符号或图形来表征。按照一定的概念
和公式从原图像中产生的这些数值、符号或图形称为图像特征,有利于人或机器对原
图像的分析和理解;(7)图像数据压缩,减少图像的数据量,以便节省传输和处理时
间以及存储容量,压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真限度内进行,
编码是压缩技术中最重要且比较成熟的方法;(8)图像分类,分类是图像处理技术的
深入和发展,也可以认为是模式识别的一个分支,其主要内容是在图像经过某些预处
理后,再进行特征提取、分割,进而按一定的依据进行判决分类。
数字图像处理技术在 20 多年的时间里,迅速发展成为一门独立的有强大生命力
的学科,下面就几个方面的应用简单的作一下概括:
(1)  遥感技术
遥感技术可以分为飞机遥感和卫星遥感技术。以前,许多国家每天派出很多侦察
飞机对地球上感兴趣的地区进行大量的空中摄影。对由此得到的照片进行判断分析需
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