数字图像处理技术的发展及应用

数字图像处理（Digital Image Processing）是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。

数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机技术已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL）。JPL对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近10万张照片进行更为复杂的图像处理，最终获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，取得了非凡的成果，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。此后，世界上很多机构也加强了对数字图像处理技术的研究，如改进设备，成立专业图像实验室等。同时其应用范围也从空间研究扩展到更为广阔的领域。(www.xing528.com)

近20年来，各相关学科领域的发展对图像处理提出了越来越高的要求。因此，对数字图像处理技术的研究也越来越深入、广泛，其发展也更迅速。在遥感方面，数字图像处理技术主要应用在航空和卫星遥感方面。可以说，数字图像处理技术推动了遥感技术的进步，发展了多光谱图像遥感、SAR图像遥感和微波图像遥感，以及与这些遥感技术相应的处理技术。目前，人们运用数字图像处理技术处理分析遥感图像，可以有效地进行资源和矿藏的勘探和调查、农业和城市的土地规划、作物估产、气象预报、灾害及军事目标的监视等；在生物医学工程方面，图像处理的应用开展较早。医学图像主要有X射线图像、超声图像和生物切片显微图像。运用图像处理技术可以提高图像的清晰度和分辨率，便于医生诊断；在工业和工程方面，图像处理技术已有效应用于无损探伤、质量检测和过程自动控制等方面，如应力分析、流场分析、机械零件检测和识别、印制电路板疵病检查等；在军事方面，飞行导航、导弹打靶的景物图像制导是对图像处理技术需求最迫切，也是最能体现其价值的应用领域。此技术是通过判读侦察照片，进行图像匹配识别和跟踪。此外，包括图像传输、存储和显示的自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练器，也都用到图像处理技术。