摘要:隨著互聯(lián)網(wǎng)信息科技發(fā)展速度的加快,我國計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù),也開始邁入新的發(fā)展階段。數(shù)字圖像處理技術(shù)是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并在屏幕中進(jìn)行圖像顯示的技術(shù)。本文主要探討計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,并對(duì)其未來發(fā)展提出了相應(yīng)的設(shè)想與嘗試。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);數(shù)字圖像;處理技術(shù);發(fā)展
數(shù)字圖像處理技術(shù)屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主要方向之一,是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展而不斷完善。當(dāng)前數(shù)字圖像處理技術(shù),被應(yīng)用于填天文、生物實(shí)驗(yàn)、相機(jī)、打印、智能家電等多個(gè)領(lǐng)域,發(fā)揮著重要的輔助作用。因此對(duì)于數(shù)字圖像處理技術(shù)發(fā)展研究,能夠推動(dòng)各行各業(yè)的信息技術(shù)革新。
一、計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展歷程
20世紀(jì)60年代計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)開始出現(xiàn),這一時(shí)期主要應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行圖片處理。數(shù)字技術(shù)加入到圖片處理軟件中,能夠顯著提升圖片的顯示質(zhì)量,增加圖片的分辨率。用戶可以在計(jì)算機(jī)中觀察到圖片的處理效果,并對(duì)不滿意的地方進(jìn)行更改。但早期的數(shù)字圖像處理技術(shù),仍處于理論研究階段。20世紀(jì)70年代,美國國家航空航天局,發(fā)射的阿波羅載人飛船,將人類首次送上月球。這次活動(dòng)中的月球表面地圖、人類腳印等圖像,就是利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。在生物科學(xué)領(lǐng)域,英國科學(xué)家將數(shù)字圖像處理技術(shù),應(yīng)用到CT圖像、核磁共振掃描、B超掃描、顯微鏡病理切片等方面,促進(jìn)了生物醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展。至20世紀(jì)80年代以后,計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)在人工智能、衛(wèi)星、遙感、天氣預(yù)報(bào)等方面,開始大量的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用。特別是在衛(wèi)星圖像的拍攝、殘損圖像復(fù)原、地理位置顯示等方面,有著較高的實(shí)時(shí)性與精確度。20世紀(jì)90年代至今,計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入成熟時(shí)期,人工智能視覺化、CG動(dòng)畫、電影特效、辦公與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中,存在較多的圖像缺陷分析與重組操作。在信息科技快速發(fā)展的潮流下,計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)未來有著更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,應(yīng)用的精準(zhǔn)性與實(shí)時(shí)性也會(huì)更高。
二、計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究
計(jì)算機(jī)中的模擬圖像信號(hào)不能被系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別,因此將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行圖像表示,就成為圖像處理的主要方式。當(dāng)前數(shù)字圖像的實(shí)現(xiàn)主要使用離散編碼技術(shù),這種離散在時(shí)間、空間方面表現(xiàn)為函數(shù)非連續(xù)性,以便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行編碼的處理。通過對(duì)某些損壞或模糊圖像的切割、去噪、編碼、復(fù)原、壓縮等方面操作,來達(dá)到需要的圖片效果。伴隨著計(jì)算機(jī)信息科技的快速發(fā)展,數(shù)字圖像處理也被應(yīng)用到圖像的處理、輸出等環(huán)節(jié)。
當(dāng)前計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù),主要包含以下幾方面的發(fā)展特征:首先圖像處理技術(shù)能夠有效保障圖片的傳輸安全,減少圖像在傳輸、復(fù)制、保存過程中的損壞現(xiàn)象。其次在圖像的傳輸過程中,數(shù)字圖像處理技術(shù)傳輸?shù)膱D片質(zhì)量高,但所占用的傳輸帶寬也較大,這是造成圖像顯示困難的主要原因。特別是在人工智能技術(shù)的應(yīng)用方面,大量圖像需要人眼識(shí)別技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理,這一技術(shù)發(fā)展理念對(duì)數(shù)字圖像處理提出了新的挑戰(zhàn)。同時(shí)小波分析理論在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用,將圖像的解構(gòu)精確到微觀的層面,其能夠完成局部圖像的信息分析工作。最后數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛,它能夠從多種途徑來獲取需要的圖像數(shù)據(jù),圖像數(shù)據(jù)處理方面的靈活性與穩(wěn)定性較高。
三、計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)未來的發(fā)展研究
計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的未來發(fā)展,主要向著高效率、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。未來數(shù)字圖像處理技術(shù)的功能會(huì)更加多樣化,在圖像算法、分析操作方面會(huì)更加方便,得到圖像處理結(jié)果也更加精確。數(shù)字圖像處理技術(shù)的未來發(fā)展,主要應(yīng)用在航空航天、醫(yī)學(xué)科研、數(shù)字娛樂等多個(gè)領(lǐng)域。隨著圖像理論算法的更新?lián)Q代,數(shù)字圖像處理技術(shù)會(huì)得到更好的發(fā)展。
(一)計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)在航空航天中的發(fā)展
計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)在航空航天中的應(yīng)用,主要著重于航空?qǐng)D片拍攝、不明物質(zhì)的分析等。例如:在航天登月研究中,需要利用數(shù)字圖像處理技術(shù),進(jìn)行月球地貌、生存物質(zhì)等圖像的獲取。而且在衛(wèi)星云圖的拍攝方面,計(jì)算機(jī)數(shù)字圖片處理技術(shù)主要承擔(dān)著氣象監(jiān)測(cè)、圖像拍攝、信息定位等方面的任務(wù)。根據(jù)數(shù)字圖片處理技術(shù)得到的圖像信息,專家能夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)自然災(zāi)害與農(nóng)業(yè)危害,并對(duì)天氣變化進(jìn)行預(yù)警。
(二)計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展
計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用,能夠更加快速檢測(cè)疾病的發(fā)生位置,并進(jìn)行針對(duì)性的治療。例如:X射線可以通過用圖像的形式,揭示患者身體某些部位出現(xiàn)的病變信息。對(duì)于人眼識(shí)別度較低的圖像信息,數(shù)字圖像處理技術(shù)能夠通過圖像的分析處理,來對(duì)其中的圖像紋理進(jìn)行放大、壓縮和分割。而CT掃描中的顯微鏡,也可以對(duì)人體器官進(jìn)行放大掃描,針對(duì)病人身體出現(xiàn)的細(xì)微變化展開診治。因此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引入數(shù)字圖像處理技術(shù),能使圖像分析變得更加快捷,最終結(jié)果也更加精確。
(三)計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)在數(shù)字娛樂的發(fā)展
數(shù)字娛樂屬于人類生活的休閑領(lǐng)域,這一領(lǐng)域中存在著音樂、電影、動(dòng)畫等多種藝術(shù)形式。而數(shù)字圖像處理技術(shù)在數(shù)字娛樂領(lǐng)域中的應(yīng)用,主要著重于CG技術(shù)3D動(dòng)畫的制作方面。3D電影屬于電影消費(fèi)的主要形式,其通過逼真的圖像展現(xiàn)來吸引大眾,使其產(chǎn)生身臨其境的感覺。而這一效果產(chǎn)生的前提,是數(shù)字圖像的分辨率要滿足觀賞要求,才能由于光的偏振造成立體的感受。而且大多數(shù)音樂MV中的CG效果,都是通過數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),這在文化領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的逐漸成熟,其在表現(xiàn)形式方面也開始出現(xiàn)多樣化的趨勢(shì),這有利于大眾娛樂的快速發(fā)展。
結(jié)語
當(dāng)前數(shù)字圖像處理技術(shù),已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并與人類生活產(chǎn)生了緊密的聯(lián)系。因此對(duì)于計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的未來發(fā)展,要保持著期待與欣賞的眼光,享受技術(shù)革新所帶來的新奇感受。同時(shí)也要將數(shù)字圖像處理技術(shù)與應(yīng)用科學(xué)聯(lián)系起來,以推動(dòng)工業(yè)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:徐徐(1982-),男,漢族,福建省閩侯縣人,上海海洋大學(xué)碩士研究生(在讀),上海市電視中等專業(yè)學(xué)校教師,初級(jí)職稱:研究實(shí)習(xí)員,研究方向:計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用。endprint