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'''数字图像处理'''([[英语]]:digital image processing),通过[[计算机]]对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的过程、理论、方法和技术。图像处理是通信、遥感、医疗、气象、军事等诸多领域的有效工具。 20世纪20年代,图像处理首次应用于改善[[伦敦]]和[[纽约]]之间海底电缆发送图片的质量。50年代,数字计算机应用于图像处理之后,数字图像处理开始起步。1964年美国喷气推进实验室用计算机对“徘徊者”7号探测器发回的大批月球照片进行处理,收到明显的效果。60年代末,数字图像处理具备了较完整的体系,形成一门新兴的学科。70年代,其理论和方法进一步完善,应用范围更加广泛。这一时期,图像处理主要与[[模式识别]]和[[图像理解]]系统的研究相联系,如[[文字识别]]、[[医学图像处理]]、遥感图像的处理等。随着计算机技术和图像表现、[[科学计算可视化]]、多媒体计算技术等有关领域的发展,在景物理解和[[计算机视觉]](机器视觉)方面,图像处理已由二维发展到三维理解或解释,成为科学研究和人机界面中普遍应用的工具。 '''目的''' ①提高图像的视感质量,如进行图像的亮度、彩色变换,增强、抑制某些成分,对图像进行几何变换等。②提取图像中包含的某些特征或特殊信息,为计算机分析图像提供便利。这一过程也是模式识别和计算机视觉的预处理。提取的特征包括频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征以及关系结构等。③图像数据的压缩与编码,以便图像的存储和传输。图像处理都需要由计算机、图像获取设备、图像输出设备以及相关的软件来完成图像的输入、加工和输出。 '''研究内容''' ①图像获取和图像表现。把模拟图像信号转化为计算机所能接受的数字形式,以及把数字图像按用户需要的形式显示出来。②图像复原。当造成图像退化的原因已知时,复原技术可用来进行图像的校正,消除退化的影响,产生一个等价于理想成像系统所获得的图像。③图像增强。当无法知道与图像退化有关的定量的信息时,可以使用图像增强技术主观地改善图像的质量。④图像分析。对图像中的不同对象进行分割、特征提取和表示,以利于计算机对图像进行分类、识别、理解或解释。⑤图像重建。由图像的多个一维投影重建该图像,可看成是一种特殊的图像复原技术。⑥图像压缩和编码。对图像进行编码是为了压缩数据和组织数据,便于图像的存储、传输和应用,特别是在互联网环境下的各种应用。 '''数学工具''' 可分为三大类:①包括各种正交变换和图像滤波等方法,共同点是将图像变换到其他域(如频域)中进行处理(如滤波)后,再变换到原来的空间(域)中。②方法是直接在空间域中处理图像,包括各种统计方法、微分方法和其他数学方法。③是数学形态学运算,它不同于常用的频域和空间域的方法,是建立在积分几何和随机集合论的基础上的运算。由于被处理图像的数据量非常大且许多运算在本质上是并行的,所以图像并行处理也是图像处理中的主要研究方向。 '''应用领域''' 主要有:①通信。包括图像传输、电视电话、电视会议。②遥感。遥感图像处理可用于矿藏勘探,森林、水利、海洋、农业等资源的调查,自然灾害预测预报,环境污染监测,气象卫星云图处理以及用于军事目的的地面目标识别。③医疗诊断。通过X射线、超声、计算机X射线体层成像(CT)、核磁共振等进行成像,结合图像处理与分析技术,进行疾病的分析与诊断。④工业生产。主要有产品质量检测,生产过程的自动控制,计算机辅助设计与制造等。⑤机器人视觉。通过实时的图像处理,对三维景物进行理解和识别。主要用于军事侦察、危险环境作业、自动流水线上装配工件的识别和定位,以及邮政、家庭服务等。⑥出版、广告及视频制作。包括彩色图片的绘制、编辑、加工和分色处理,电视制作中的图像特技处理和图像合成技术等。⑦军事、公安、档案管理等其他方面的应用。如军事目标的侦察、制导和警戒系统、自动火器的控制及反伪装,指纹、手迹、印章、人像等的处理和辨识,古迹和图片档案的修复和管理等。 ===参见=== *[[人工智能基本条目]] *[[计算机科学技术基本条目]] *[[工学(目录)]] * [[计算机科学]] * [[机器人学]] * [[计算机视觉]] * [[机器视觉]] * [[人工智能]] * [[图像处理]] [[Category:工学]] [[Category:计算机科学与技术]] [[Category:人工智能| ]] [[Category:人工智能应用]] [[Category:新兴技术]] [[Category:机器人学| ]] [[Category:机器人| ]] [[Category:机器学习| ]] [[Category:跨学科领域]] [[Category:计算机视觉| ]] [[Category:信息处理]] [[Category:统计学]] [[Category:心理学]] [[Category:语言学]] [[Category:计算机科学]] [[Category:生物学]] [[Category:控制论]] [[category:图像处理]] [[category:模式识别]] [[Category:自动控制]] [[category:系统工程]] [[Category:中文词典]] [[Category:S音词语]] [[Category:数]]
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