数字图像处理技术的研究现状与发展方向.
2012年 12月
第 4期
数字图像处理技术的研究现状与发展方向孔大力崔洋
(山东水利职业学院 , 山东日照 276826
摘要 :随着计算机技术的不断发展 , 数字图像处理技术的应用领域越来越广泛。本文主要对数字图像处理技术的方法、优点、数字图像处理的传统领域及热门领域及其未来的发展等进行相关的讨论。
关键词 :数字图像处理 ; 特征提取 ; 分割 ; 检索
引言
图像是指物体的描述信息 , 数字图像是一个物体的数字表示 , 图像处理则是对图像信息进行加工以满足人的视觉心理和应用需求的行为。数字图像处理是指利用计算机或其他数字设备对图像信息进行各种加工和处理 , 它是一门新兴的应用学科 , 其发展速度异常迅速 , 应用领域极为广泛。
数字图像处理的早期应用是对宇宙飞船发回的图像所进行的各种处理。到了70年代 , 图像处理技术的应用迅速从宇航领域扩展到生物医学、信息科学、资源环境科学、天文学、物理学、工业、农业、国防、教育、艺术等各个领域与行业 , 对经济、军事、文化及人们的日常生活产生重大的影响。
数字图像处理技术发展速度快、应用范围广的主要原因有两个。最初由于数字图像处理的数据量非常庞大 , 而计算机运行处理速度相对较慢 , 这就限制了数字图像处理的发展。现在计算机的计算能力迅速提高 , 运行速度大大提高 , 价格迅速下降 , 图像处理设备从中、小型计算机迅速过渡到个人计算机 , 为图像处理在各个领域的应用准备了条件。第二个原因是由于视觉是人类感知外部世界最重要的手段。据统计 , 在人类获取的信息中 , 视觉信息占 60%, 而图像正是人类获取
信息的主要途径 , 因此 , 和视觉紧密相关的数字图像处理技术的潜在应用范围自然十分广阔。
1数字图像处理的目的
一般而言 , 对图像进行加工和分析主要有以下三方面的目的 [1]:
(1提高图像的视感质量 , 以达到赏心悦目的目的。如去除图像中的噪声 , 改变图像中的亮度和颜色 , 增强图像中的某些成分与抑制某些成分 , 对图像进行几何变换等 , 从而改善图像的质量 , 以达到或真实的、或清晰的、或色彩丰富的、或意想不到的艺术效果。
(2提取图像中所包含的某些特征或特殊信息 , 以便于计算机进行分析 , 例如 , 常用做模式识别和计算机视觉的预处理等。这些特征包含很多方面 , 如频域特性、灰度 /颜色特性、边界 /区域特性、纹理特性、形状 /拓扑特性以及关系结构等。
(3对图像数据进行变换、编码和压缩 , 以便于图像的存储和传输。
2数字图像处理的方法
数字图像处理按处理方法分 , 主要有以下三类 , 即图像到图像的处理、图像到数据的处理和数据到图像的处理 [2]。
(1 图像到图像。图像到图像的处理 , 其输入和输出均为图像。这种处理技术主要有图像增强、图像复原和图像编码。
首先 , 各类图像系统中图像的传送和转换中 , 总要造成图像的某些降质。第一类解决方法不考虑图像降质的原因 , 只将图像中感兴趣的特征有选择地突出 , 衰减次要信息 , 提高图像的可读性 , 增强图像中某些特征 , 使处理后的图像更适合人眼观察和机器分析。这类方法就是图像增强。例如 , 对图像的灰度值进行修正 , 可以增强图像的对比度 ; 对图像进行平滑 , 可以抑制混入图像的噪声 ; 利用锐化技
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术 , 可以增强图像的边缘轮廓 ; 利用几何校正技术 , 可以校正遥感图像的几何畸变 ; 将灰度值表示转换为彩色表示 , 可以使人眼能区分更多的图像细节。通过图像增强处理 , 使图像比处理前更适合一个应用 , 如用于显示、打印、印刷、分析、创意等。第二类解决方法针对图像降质的原因 , 设法补偿降质因素 , 使改善后的图像尽可能接近原图像。这类方法称为图像复原。图像复原是试图利用图像的退化过程 , 建立相应的数学模型 , 沿着图像降质的逆过程 , 把已经退化的图像加以重建和复原 , 其目的是去除干扰和模糊 , 从而恢复图像的本来面目。
其次 , 大数据量的图像信息会给存储器的存储容量、通信干线的带宽以及计算机的处理速度增加极大的压力 , 因此需要对图像进行压缩处理或压缩编码 , 即是在保持一定图像质量的条件下 , 以尽可能少的比特数来表示图像 , 目的是节约图像存储空间、减少传输信道的容量、缩短图像加工处理时间。在数字图像处理领域中 , 常用的编码有信息保持编码、保真度编码和特征提取编码 , 具体方法有行程长度编码 (RLE法、 LZW 编码法、霍夫曼编码法 (Huffmanencoding 、预测及内插编码法、矢量量化编码法、变换编码法 (如 K -L 变换编码和 DCT 编码、模型法编码等。近些年来 , 分形编码和小波变换的技术也越来越多地应用在图像压缩的领域中 , 但是大多仍处于研究试用阶段 , 常见的图像压缩方法仍以前面介绍的为主。当然 , 在实际的应用中 , 多种图像压缩方法往往是结合起来使用的 , 如JPEG 等 , 压缩过程可分为颜色模式转换及采样、 DCT 变换、量化、编码几部分。
(2 图像到数据。图像到数据的处理 , 其输入为图像 , 其输出为输入图像内容的各种符号表示。这类图像处理技术包括图像分割、图像识别、特征提取等。图像分割的任务是把图像空间按特征分离成互不交叠的有意义的区域 , 以便进一步对图像进行分析、识别、压缩编码等。图像分割通常可以按幅度不
同、按边缘不同、按形状不同来划分各个区域等。常用的幅度分割方法是把图像的灰度分成不同的等级 , 然后用设置灰度值的方法确定有意义的区域或欲分割
物体的边界。图像分割的应用十分广泛 , 几乎出现在有关图像处理的所有领域。例如遥感云图中不同云系和背景分布的分割 ; 在医学应用中脑部 MR 图像分割成
灰质、白质等脑组织和其他非脑组织区域 ; 在交通图像分析中 , 把车辆目标从背
景中分割出来等等。图像识别 , 也称为模式识别 , 是数字图像处理的一个新兴的研究方向。当今的识别方法通常有 3种 :统计识别法、语法结构识别法和模糊识别法。图像识别的统计方法着眼于反映出图像特点的某些特征 , 然后在特征空间中划分区域 , 定出根据特征识别图像的标准。但在一些图像识别中 , 往往要安排图像属于哪一类 , 而且还要描述图像的形态 , 例如指纹识别、场景分析等 , 特别是当图像特别复杂时 , 特征空间的维数特别高 , 这时统计的方法识别就很困难了 , 针对这种情况 , 提出语法结构识别法。它的主要思想是分析图像的结构 , 把复杂的图像看成是由简单的子图像组成 , 又把最简单的子图像作为基元 , 从基元集合出发 , 按照一定的构图规则来描述较复杂的图像。近几年 , 除了继续使用上述两种方法来识别图像外 , 还用了模糊集的方法来识别图像。在图像识别中 , 特征提取是很
重要的一环。所谓图像的特征是指图像场中可用作标志的属性 , 而把图像的某些特征加以数字化的过程就称为特征提取。特征提取的过程比较复杂 , 它和识别对象的各种物理的、形态的性能都有联系 , 需要对识别对象的各种重要特征能有充
分的理解 , 然后把这种特征转换为数字。对于不同的识别对象必须考虑不同的特征提取的方法 , 因此很难有统一的方法和理论。例如对遥感图像识别中 , 采用多
波摄像的方法 , 把同一识别对象在不同波段的摄像上得到的灰度作为特征进行提
取 ; 而在癌细胞的识别中主要对核大、核畸形、核染色体等特征进行提取。 (3 数据到图像 [3]。从数据到图像的处理 , 其输入为数据 , 输出为图像 , 即图像重建
过程。一幅图像经过量化处理以后 , 得到一个二维数组 , 这个过程是从图像到数据 , 即对图像用数据进行数据描述 , 就可以进行各种图像处理。然而如果有一组与图像有关的物理数据 , 反过来建立图像 , 这就是图像重建要解决的问题。图像重建主要是利用采集的数据来重建图像 , 主要算法有代数法、迭代法、傅立叶反
投影法和使用最广泛的卷积反投影法等。计算机断层扫描
(ComPMtedTomograPhy , 简称 CT 就是利用投影数据重建图像的典型实例。所谓 CT 图像重建是按照采集后的数据 , 求解图像矩阵中像素 , 然后
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重新构造图像的过程 ; 图像矩阵的求解由计算机完成 , 在 CT 图像重建的解析法中 , 当前最常用的是采用卷积运算的滤波反投影法 , 也称卷积反射影法。卷积反投影重建图像时 , 先把由检测器上获得的原始数据与一个滤波函数进行了卷积运算 , 得到各方向卷积的投影函数 ; 然后再把它们从各方向进行反投影 , 即按其原路径平均分配到每一矩阵元上 , 进行叠加后得到每一矩阵元的 CT 值 ; 再经过适当处理后就可以得到被扫描物体的断层图像。卷积反投影可消除单纯的反投影产生的边缘失锐效应 , 补偿投影中的高频成分和降低投影中心密度 , 并保证重建图像边缘清晰和内部分布均匀。
3数字图像处理的优点
(1 再见性好 :模拟图像处理与数字图像处理最大的不同在于 , 数字图像处理不会因为图像的存储、复制或传输等一系列操作而引起图像质量的降低。
(2 适用面宽 :图像可以来自许多的信息源。它小可以小到电子显微镜的图像 , 大可以大到遥感图像、航空照片或者天文望远镜的图像。
(3 灵活性高 :数字图像处理技术不只可以完成线性运算 , 而且可以实现非线性的处理 , 即只要是能够用逻辑关系或数学公式来进行表达的所有运算都可以用数字图像处理来实现。
(4 信息压缩潜力大 :由于数字图像中各个像素不是相互独立的 , 相关性大 , 所以 , 在图像处理中信息压缩的潜力比较大。
4数字图像处理的应用
4.1数字图像处理的传统应用
数字图像处理主要应用于下面几个领域 :通信 :包括图像传输、电视电话和视频会议等 , 主要是进行图像压缩甚至理解基础上的压缩。宇宙探测 :由于太空技术的发展 , 需要用数字处理技术处理大量的星体照片。
遥感 :航空遥感和卫星遥感图像需要用数字技术加工处理 , 并提取有用的信息。主要用于地形地质、矿藏探查以及森林、水利、海洋和农业等资源调查、自然灾害预测预报、环境污染检测、气象卫星云图处理以及地面军事目标的识别。
生物医学领域 :图像处理在医学界的应用非常广泛 , 无论是临床诊断还是病理研究都大量采用图像处理技术。它的直观、无创伤和安全方便等优点备受青睐。图像处理首先应用于细胞分类、染色体分类和放射图像等。 20世纪 70年代 , 数字图像处理在医学上的应用有了重大突破 , 1972年 X 射线断层扫描 CT 得到实际应用 ; 1977年白血病自动分类仪问世 ; 1980年实现了 CT 的立体重建。
工业生产中的应用 :在生产线中对产品及部件进行无损检测是图像处理技术的重要应用领域。该领域的应用从 20世纪 70年代起取得了迅速的发展 , 主要是产品质量检测、生产过程的自动控制和 CAD/CAM等。
军事、公安等方面的应用 :军事的目标是侦察、制导和警戒系统和自动灭火器的控制及反伪装 ; 公安部门的现场照片、指纹、手迹、印章和人像等的处理和辨识 ; 历史文字和图片档案的修复和管理等 [4]。机器人视觉 :机器视觉作为智能机器人的重要感觉器官 , 主要进行三维景物理解和自主机器人 ; 邮政、医院和家庭服务的智能机器人 ; 装配线工件识别和定位 ; 太空机器人的自动操作等。
视频和多媒体系统 :目前 , 电视制作系统广泛使用的图像处理、变换和合成 ; 多煤体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存储和传输等。科学可视化 :图像处理和计算机图形学紧密结合 , 形成了科学研究各个领域新型的研
究工具。电子商务 :当前呼声甚高的电子商务中 , 图像处理技术也大有可为 , 如身份认证、产品防伪和水印技术等。
4.2数字图像处理技术的热门应用领域———基于互联网的图像系统
数字图像处理的热门应用领域包括印刷制版、电视、多媒体、互联网、DRM 、电影特技、游戏、动画制作、数字相机、虚拟现实、电子商务、宽带应用、 DAM 等。这里主要介绍基于互联网的图像系统。互联网图像系统的结构 :
(1 解决图像数据大与网络带宽窄的问题。随着互联网上大量高清晰度 (几十兆
图像的出
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现 , 如何发布和管理这些图像的问题就摆在了面前 , 为此 , 在 1996年柯达联合LivePicture 、微软、惠普公司开发了一种专门用于数字照相的图像格式 FlashPix (.fpx(柯达、 HP , LivePicture 等公司同时为了支持 FlashPix 图像文件在互联网上的传播 , 开发了 Internet 传输协议 :Internet Imaging Protocol , 即 IIP 。经保证 (1 高分辨率图像在 Internet 上的快速传输 ;(2 服务器对浏览器端图像处理请求的响应 :这个用于网络成象的快速传递图象系统由插入的浏览器和服务器模块组成 , 使你能通过自己的浏览器访问网上的 FlashPix 图象并且打印它们 , 打印出的图象质量就如同从 CD 上得到的一样好。另外 , 你可以点出一个 FlashPix 图象 , 利用工具使它
缩小、放大、摇镜头或剪贴 , 所有这些命令的切换只需很短的时间。可以预见不远的将来 , FlashPix 的应用将大大缓解网络的高清图像的传递问题。
(2 解决与信息安全、版权保护相关的图像问题。
随着因特网在各个应用领域的扩展 , 多媒体数字作品 (图像、视频、音频等纷纷以网络形式发表 , 这些作品的版权保护就成为一个迫切而又比较难以解决的问题。数字水印 (watermark是解决这一问题的有效办法。这种被嵌入的水印 (通常是不可见或不可察的可以是一段文字、标识、序列号、其他图像等 , 它与原始数据紧密结合 , 并隐藏其中 , 成为源数据不可分离的一部分 , 其能够在经历了某些不破坏原始数据的操作 (如压缩等后仍然保存下来 , 从而通过在原始数据中嵌入秘密信息———水印来
证实该数据的所有权。
(3 解决静止、活动图像的存储与检索的问题。当我们的数字图像数量很多时 (达到上千张、甚至上百万张 , 如何快速有效地找到需要的数字图像是一项有挑战性的工作。那么 , 如何利用计算机辅助检索图像呢 (与文本检索不同 , 图像与图像之间的比较是一个复杂的问题 ? 为了解决这个问题 , 可以采用基于内容的图像检索方法 CBIR :利用图片样本检索。可以由用户准备图片样本 ; 可以在图片库中浏览 ; 系统给出各类代表图像 ; 从系统中随机抽取 (检索是一个逐步求精的过程。利用草图检索。
利用图像特征模板检索 , 如颜色特征模板 , 指定各种颜色的比率等。
④以上方式结合。
先用草图或指定特征获取图片样本 , 再用图片样本检索。其内容匹配的主要策略有 :颜色、纹理、形状特征匹配。
5数字图像处理技术的发展方向
数字图像处理技术的未来发展大致可归纳为 :图像处理的发展将围绕 HDTV(高清晰度电视的研制 ; 开展实时图像处理的理论及技术研究 , 向着高速、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化和标准化方向发展 ; 图像与图形相结合 , 朝着三维成像或多维成像的方向发展。硬件芯片研究 , 把图像处理的众多功能固化在芯片上 , 更便于应用 ; 新理论与新算法研究。在图像处理领域 , 近几年来引入了一些新的理论并提出了一些新的算法如小波分析 (Wavelet、分析几何(Fractal、形态学 (Morphology、遗传算法 (GeneticAlgorithms , GA 和人工神经网络 (ArtificialNeural Networks 等。
6结束语
随着科学技术的发展 , 数字图像处理显得越来越重要。数字图像处理技术正在向处理算法更优化、处理速度更快、处理后的图像清晰度更高的方向发展 , 实现图像的智能生成、处理、识别和理解是数字图像处理的最终目标。小至个人的生活、工作 , 大到宇宙探测和遥感技术的应用 , 数字图像处理技术是其他任何技术都无法替代的 , 它将独立占有一席天地 , 所以我们任重而道远 , 努力去探究这门技术 , 让它发挥得更加淋漓尽致。
参考文献 :
[1][美 ]Rafae l C.Gonza lez 、 R ichard E.W oods 、 Steven L.Ed2dins (阮秋琦等译 . 数字图像处理 (MATLAB版 , 国外电子与通信教材系列 [M].北京 :电子工业出社 , 2006, 4.
[2]Kenneth R . Castleman (朱志刚译 . 数字图像处理 [M].北京 :电子工业出版社 , 1998.
[3]郑建英 . 数字图像处理技术 [M].内蒙古科技与经济出版社 , 2002.
收稿日期 :2012-10-31
作者简介 :孔大力 (1981.6-, 男 , 山东日照人 , 墨尔本大学通信工程与工程项目管理双硕士 , 山东水利职业学院教师 , 研究方向 :视频信号的网络传输等。
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构造地质学研究现状和发展趋势.docx
构造地质学研究现状和发展趋势 构造地质学是地质学分支学科之一，以岩石圈的各种地质体作为研究对象,探究其组合形式及形成、发育、变形、破坏规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,分为狭义构造地质学和广义构造地质学。狭义构造地质学侧重于对中、小型地质体的研究，主要研究这些构造的几何形态、产状、规模、形成演化等。广义构造地质学的研究范围更加广阔，从地壳演变至岩石圈结构,从重要造山带至板块边界，从显微构造到晶格错位，几乎涵盖了10_8?108cm的所有地质体。近代以来,构造地质学研究获得了空前发展。20世纪60年代以来，板块构造理论体系得以建立和完善;20世纪70年代以来，大陆构造研究得到了重视;20世纪80年代以来，重点研究岩石圈的演化和三维岩石圈的建立；20世纪90年代以来，大陆动力学研究兴起。这些研究使得构造地质学在研究深度和研究广度上取得了重要进展。 1.构造解析构造学本质上是对地质体变形和演化的认识，构造地质学强调野外实地观测，其主要研究方法是构造解析法。构造解析是对地质体空间关系和形成规律的分析解释，内容包括对地质体的几何学、运动学和动力学的分析气几何学解析是指对地质体的产状、规模、组合形式进行研究，进而概化为构造模式。运动学解析主要研究地质体在构造作用中发生的变形和位移。动力学解析是在几何学解析和运动学解析的基础上，反推构造应力的性质、大小、方向，分析和解释该研究区域的构造演化史。 2.研究现状步人20世纪后，构造地质学开始从形态描述逐渐进人对地质体的成因和力学分析研究中，由定性观察转入定量研究，由几何学研究转人运动学、动力学的领域。相关学科的新方法、新思路的引人,使得构造地质学获得了极大地进步，促进了构造地质学和其他学科的交流融合。尤其20世纪60年代后，以板块构造为主的各种新理论的提出，促使构造地质学的发展进入全新阶段。 2.1板块构造理论体系相关研究1968年前后，地质学家归纳了大陆漂移和海底扩张的研究成果，并在此基础上从全球统一的角度提出了板块构造理论,该理论将固体地球表层在垂向上划分为刚性岩石圈和塑性软
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摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发，阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距，进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的最新进展和最新标准.近年来，以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位，使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场，同时，也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。 关键词: LXI ATE 自动测试系统智能化虚拟技术总线接口技术VXI
目录 摘要................................................................................................I 前言 (1) 第一章测试技术现状及其存在的问题 (2) 第二章电子测量技术的发展方向 (2) （一）总线接口技 术 (2) （二）软件平台技 术 (3) （三）专家系统技 术 (3) （四）虚拟测试技 术 (3) 第三章展望未来 (4) 参考文献 (5)
前言 中国电子测量技术经过40多年的发展，为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流，中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路，特别是经过“九五”期间的发展，我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念，面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。
国内外大数据发展现状和趋势(2018)
行业现状 当前，许多国家的政府和国际组织都认识到了大数据的重要作用，纷纷将开发利用大数据作为夺取新一轮竞争制高点的重要抓手，实施大数据战略，对大数据产业发展有着高度的热情。 美国政府将大数据视为强化美国竞争力的关键因素之一，把大数据研究和生产计划提高到国家战略层面。在美国的先进制药行业，药物开发领域的最新前沿技术是机器学习，即算法利用数据和经验教会自己辨别哪种化合物同哪个靶点相结合，并且发现对人眼来说不可见的模式。根据前期计划，美国希望利用大数据技术实现在多个领域的突破，包括科研教学、环境保护、工程技术、国土安全、生物医药等。其中具体的研发计划涉及了美国国家科学基金会、国家卫生研究院、国防部、能源部、国防部高级研究局、地质勘探局等6个联邦部门和机构。 目前，欧盟在大数据方面的活动主要涉及四方面内容：研究数据价值链战略因素；资助“大数据”和“开放数据”领域的研究和创新活动；实施开放数据政策；促进公共资助科研实验成果和数据的使用及再利用。 英国在2017年议会期满前，开放有关交通运输、天气和健康方面的核心公共数据库，并在五年内投资1000万英镑建立世界上首个“开放数据研究所”；政府将与出版行业等共同尽早实现对得到公共资助产生的科研成果的免费访问，英国皇家学会也在考虑如何改进科研数据在研究团体及其他用户间的共享和披露；英国研究理事会将投资200万英镑建立一个公众可通过网络检索的“科研门户”。 法国政府为促进大数据领域的发展，将以培养新兴企业、软件制造商、工程师、信息系统设计师等为目标，开展一系列的投资计划。法国政府在其发布的《数字化路线图》中表示，将大力支持“大数据”在内的战略性高新技术，法国软件编辑联盟曾号召政府部门和私人企业共同合作，投入3亿欧元资金用于推动大数据领域的发展。法国生产振兴部部长ArnaudMontebourg、数字经济部副部长FleurPellerin和投资委员LouisGallois在第二届巴黎大数据大会结束后的第二天共同宣布了将投入1150万欧元用于支持7个未来投资项目。这足以证明法国政府对于大数据领域发展的重视。法国政府投资这些项目的目的在于“通过发展创新性解决方案，并将其用于实践，来促进法国在大数据领域的发展”。众所周知，法国在数学和统计学领域具有独一无二的优势。 日本为了提高信息通信领域的国际竞争力、培育新产业，同时应用信息通信技术应对抗灾救灾和核电站事故等社会性问题。2013年6月，安倍内阁正式公布了新IT战略——“创建最尖端IT国家宣言”。“宣言”全面阐述了2013～2020年期间以发展开放公共数据和大数据为核心的日本新IT国家战略，提出要把日本建设成为一个具有“世界最高水准的广泛运用信息产业技术的社会”。日本著名的矢野经济研究所预测，2020年度日本大数据市场规模有望超过1兆日元。 在重视发展科技的印度，大数据技术也已成为信息技术行业的“下一个大事件”，目前，不仅印度的小公司纷纷涉足大数据市场淘金，一些外包行业巨头也开始进军大数据市场，试图从中分得一杯羹。2016年，印度全国软件与服务企业协会预计，印度大数据行业规模在3年内将到12亿美元，是当前规模的6倍，同时还是全球大数据行业平均增长速度的两倍。印度毫无疑问是美国亦步亦趋的好学生。在数据开放方面，印度效仿美国政府的做法，制定了一个一站式政府数据门户网站https://www.360docs.net/doc/734274903.html,.in，把政府收集的所有非涉密数据集中起来，包括全国的人口、经济和社会信息。 我国大数据行业仍处于快速发展期，未来市场规模将不断扩大 ?目前大数据企业所获融资数量不断上涨，二级市场表现优于大盘，我国大数据行业的市
浅谈学习数字图像处理技术地认识
数字图像处理结课论文 ：X.X.X 学号：0.0.0.0.0.0.0.0专业：通信工程
浅谈学习数字图像处理技术的认识 摘要 数字图像处理技术是一门将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行 处理的技术。图像信息是人类获得外界信息的主要来源，因为大约有70%的信息是通过人眼获得的，而人眼获得的都是图像信息。i通过数字图像处理技术对获得的图像信息进行处理来满足或者实现人们的各种需要。从某些方面来说，对图像信息的处理甚至比图像信息本身更重要，尤其是在这个科技迅猛发展的21世纪。 Abstract Digital image processing technology is a keeper image signals into digital signals and processed by computer technology. Images are a major source of human access to outside information, because some 70% of information was obtained through human eyes, are the image information obtained by the human eye. By means of digital image processing technology to obtain image information processing to meet or achieve people's various needs.In some ways, image information processing even more important than the image itself, especially in the rapid development of science and technology of the 21st century. 关键词 数字图像、处理、应用 引言 经过一个学期的学习，我对数字图像处理技术有了一个更加深刻的了解，做了几次MATLAB数字信号处理实验，知道了如何利用MATLAB编程来实现数字图像处理技术的一些基本方法，以及如何使用PHOTOSHOP软件来做一些简单的图像处理。 本文主要研究数字图像处理的特点，数字图像处理的分类, 数字图像处理的容，数字图像处理的实例，数字图像处理的具体实验举例，以及数字图像处理技术在日常生活中的一点应用 一、数字图像处理的特点 1.0处理精度高 按目前的技术，几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组，这主要取决于图像数字化设备的能力。现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16 位甚至更高，这意味着图像的数字化精度可以达到满足任一应用需求。对计算机而言，不论数组大小，也不论每个像素的位数多少，其处理程序几乎是一样的。换言之，从原理上讲不论图像的精度有多高，处理总是能实现的，只要在处理时改变程序中的数组参数就可以了。试想一下图像的模拟处理，为了要把处理精度提高一个数量级，就要大幅度地改进处理装置，这在经济上是极不合算的。
国内外模具技术的现状及发展趋势
摘要：本文叙述了模具技术在国民经济中的重要性，介绍了各行业模具的现状及发展方向；文中强调指出了两个关键问题——模具材料和模具标准——是持续发展 模具技术的重大策略。中国模具技术，则是依据着国际模具市场的发展趋势， 转变着模具品牌产品的发展规模，不断的提高着模具设计水平，迎合着模具企 业的经济发展需求，也会进一步的推动着模具技术发展。 关键词：发展趋势、现状、模具技术、塑料模具、模具CAD／CAM Abstract:This paper was narrated the importance of the mould technology in the national economy．It was introduced the present situation and development direction of all trade and professions on the mould and die．It was indicated emphatically two questions of the crux一一mould materials and mould standard——developing continuous ly the great tactics on the progress of the mould technology. China mold technology, according to the international mold is the development trend of the market, the brand product change mould the development scale, and constantly improve the level of the die design, catering to the needs of the mould enterprise economic development, will further promote the development of the mould technology. 一、引言 模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支拄产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。目前，模具行业的生产性服务业发展迅速，模具标准件、软件、材料供应等服务模式更为人性化，为企业一揽子解决问题的服务模式开始出现，这无疑对模具行业的发展有着很大的推动作用，另外，我国的模具品种仍然不丰富，模具行业的平衡发展亟需重视。模具是制造业的重要基础工艺装备。模具在制造业产品生产、研发和创新中所具有的重要地位，使得模具制造能力和技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平和创新能力的重要标志。近10年来，我国模具工业均以每年15％以上的增长速度快速发展。“十一五”期间，我国模具行业保持产销两旺、持续高速发展，模具产量、质量进一步得到提高。中国的模具市场十分广阔，特别是在汽车制造业和IT制造业发展的带动下，对模具的需求量和档次也越来越高，同时精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。2007年模具销售额870亿人民币，比上一年增长21％，模具出口亿美元，比上一年增长35．7％，模具进口仍保持在20亿美元。数据显示着我国模具整体实力进一步加强。
大数据发展现状与未来发展趋势研究
大数据发展现状与未来发展趋势研究 朱孔村 （江苏省科学技术情报研究所，江苏南京210042） 【摘要】数据是信息化时代的“新石油”资源，如何利用好这种“新石油”资源需要大数据技术的支持。文章介绍了大数据技术及其发展历程，概括了当前国内外大数据的发展现状并展望了大数据技术和产业方面的未来发展趋势。 【关键词】大数据；现状；趋势 【中图分类号】TP391【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2019)01-0115-04 Research on the Current Situation and Future Development Trend of Big Data Abstract: Data is the “new petroleum” resource of the information age and how to make good use of this “new petroleum” resource needs the support of big data technology. This paper first introduces the big data technology and its development process and summarizes the current development of big data at home and abroad. Finally, the future development trend of big data technology and industry is prospected. Key words: big data; current situation; trend 1 大数据技术概述 1.1大数据技术 随着物联网、云计算、移动互联网等技术的成熟，以及智能移动终端的普及，全社会的数据量呈指数型增长，全球已经进入以数据为核心的大数据时代。大数据并不是一个新的概念，信息技术发展的每一个阶段都会遇到数据处理的问题，人类需要不停的面对来自数据的挑战。为满足商业结构化数据存储的需求而产生了关系型数据库，为满足互联网时代非结构化数据存储需求而产生了NoSQL技术，而大数据技术的产生是为了解决大型数据集分析的问题。 大数据技术目前还没有一个确切的定义，各行各业有着自己的见解，但总体而言，其关键在于从数量庞大、种类繁多的数据中提取出有用的信息。维基百科从数据处理的角度将大数据定义为一个超大的、难以用现有常规的数据库管理技术和工具处理的数据集。国际数据公司（IDC）给出的报告指出，大数据技术描述了一种新一代技术和构架，以很经济的方式、以高速的捕获、发现和分析技术，从各种超大规模的数据中提取价值[1]。 少量的数据看似杂乱无章，但是当数据累积到一定程度时，就会呈现出一种规律和秩序。大数据的价值就在于数据分析，利用大数据分析技术，从海量数据中总结经验、发现规律、预测趋势，最终为辅助决策服务。《大数据时代》的作者克托·迈尔-舍恩伯格认为：“大数据开启了一次重大的时代转型”，他指出大数据将带来巨大的变革，改变人们的生活、工作和思维方式，改变人们的商业模式，影响人们的经济、政治、科技和社会等各个层面。 1.2大数据发展历程 1.2.1萌芽阶段 20世纪90年代，“大数据”这个术语开始出现。1998年SGI首席科学家John Masey在USENIX大会上提出大数据的概念，他当时发表了一篇名为Big Data and the Next Wave of Infrastress的论文，使用了大数据来描述数据爆炸的现象。但是那时的大数据只表示“大量的数据或数据集”这样的字面含义，还没有涵盖到相关的采集、存储、分析挖掘、应用等技术方法与特征内涵 1.2.2发展阶段 从20世纪末到21世纪初期是大数据的发展期，在这一阶段中大数据逐渐为学术界的研究者所关注，相关的定义、内涵、特性也得到了进一步的丰富。2003至2006年，Google 发布的GFS、MapReduce和BigTable三篇论文对大数据的发展起到重要作用。2006至2009年，大数据技术形成并行运算与分布式系统。2009年，Jeff Dean在BigTable基础上开发了Spanner数据库。随着数据挖掘理论和数据库技术的逐步成熟，一批商业智能工具和知识管理技术如数据仓库、专家系统、知识管理系统等开始被应用。 1.2.3成熟阶段 2011年至今，是大数据发展的成熟阶段，越来越多的研究者对大数据的认识从技术概念丰富到了信息资产与思维变革等多个维度，一些国家、社会组织、企业开始将大数据上升为 总第21卷233期大众科技Vol.21 No.1 2019年1月Popular Science & Technology January 2019 【收稿日期】2018-11-06 【作者简介】朱孔村（1985－），男，山东临沂人，江苏省科学技术情报研究所实习研究员，从事电子政务相关工作。 - 115 -
机器人研究现状及发展趋势
机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系：信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名：王炳乾
机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要：随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词：机器人;发展；现状；应用；发展趋势。 1．机器人的发展史 1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭，它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年，瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶，其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶，在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶，有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年，在机械实物制造方面，发明家摩尔制造了“蒸汽人”，它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后，机器人的研究与开发情况更好，实用机器人问世。 1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人，装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期，计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年，第一台数字电子计算机问世。随后，计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年，数控机床诞生，随后相关研究不断深入；同时，各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。
浅谈数字图像处理技术的基本原理[1]
ＩＳＳＮ１００９－３０４４ ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识。ｉ技术 Ｖ０１．６，Ｎｏ．６，Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１０，ＰＰ．１４５２—１４５３，１４６０ 浅谈数字图像处理技术的基本原理 潘振赣ｕ。龚声蓉１ （１．苏州大学计算机科学与技术学院，汀苏苏州２１５００６；２．苏州科技学院网络中心，江苏苏州２１５００９） Ｅ—ｍａｉｌ：ｅｄｕｆ＠ｃｃｃｃ．ｎｅｔ．ｃｎ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｉｉｚｓ．ｎｅｔ．ｃｒｌＴｅｌ：＋８６—５５ｌ一５６９０９６３５６９０９６４ 摘要：原始资料因为时间原因变得模糊不清．人眼无法识别相关内容．把这些原始资料变为数字图象输入计算机，运用数字图象处理技术对这些数字图像进行去除噪声、增强、复原、分割等处理，将其还原达到人眼可以看清的效果，可以保存资料和进行历史研究。 关键词：识别；图象处理；去噪；增强：复原；分割 中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ文章编号：１００９－３０４４（２０１０）０６一１４５２—０２ ＡＳｕｒｖｅｙｏｆｔｈｅＢａｓｉｃＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｉｎＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＰＡＮＺｈｅｎ—ｇａｎ”．ＧＯＮＧＳｈｅｎｇ—ｒｏｎ９１ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｎｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｏｃｈｏｗＵＭｖｅｒｓｉＷ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｅｒｔｅｒｏｆＮｅｔｗｏｒｋ，ＳｕｚｈｏｕＵｍｖｅｍｉｔｙｏｆＳｃｉｎｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｆｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｂｌｕａ－ｙ，ＫＯＵＴＣＣｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｆｏｒｎａｋｅｄ ｅｙｅ ｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙ．ｉｔｉｓｆｅａｓｉｂｌｅｔＯｐｒｅｓｅｒｖｅｔｈｅｍａｔｅｒｉ—ａｌｓａｎｄｃａｒｒｙＯＵｔｈｉｓｔｏｒｙｒｅｓｅａｒｃｈｂｙｉｎｐｕｔｔｉｎｇｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｓｏｆｓｏｕｒｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｏａｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｄｉｓｐｏｓｉｎｇｔｈｅｉｍａｇｅｓｗｉｔｈｔｈｅｔｅｃｈｎｏｔ—ｏｇｙｏｆｎｏｉｓｅｒｅｍｏｖａｌ，ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ，ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ，ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｒｅｖｅｒｔｉｎｇｔｈｅｍｔＯｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｄｅｎｔｉｆｆ；ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｎｏｉｓｅｒｅｍｏｖａｌ；ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ；ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ；ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ 一些历史档案和资料具有很高的研究价值，对于研究该地区当时的经济和文化背景有很大的作用，但是因为年代久远．其纸质或布质的材质冈为时间原因，使得写在上面的图案和义字资料都模糊不清，有砦肉眼已经很难分辨出具体内容，对于历史和研究都是很大的损失，用数码相机将这些纸质或布质材质的资料拍摄下来输入计算机，将原始的资料变为数字图象，再用数字图象处理的方法将其处理还原，以达到人眼可以看清内容，进行研究的效果。 用计算机进行图像处理的前提是图像必须以数字格式存储到计算机中，以数字格式存放的图像称为数字图像（ｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅ）。数字图像处理（ｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ），就足利用计算机对数字图像进行去除噪声、增强、复原、分割、特征提取等理论、方法和技术，将原始资料清晰化，改善图象的质量，使人的肉眼可以看清这些图象，从而得以保存和研究的目的。由于图像处理是利用计算机硬件和软件实现的．因此也被称为计算机罔像处理（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）。 数字图象处理一般有两种基本的方法：一种方法是在图象的空间域中处理．即红罔象空间中对图象本身直接进行各种处理优化，达到改善图象质量的目的；另一种疗法是把空间网象进行某些转化，从空间域转到频率域巾。再在频率域中进行各种处理，然后再变叫到图象的空间域，形成处理后的图象，从而达到改善图象质量的目的。 １去除噪声 原始实体资料变为数字图象在计算机中进行处理的时候，可能会产生各种各样的噪声，这些噪声可能是在进行数字转换过程中，因为输入设备的原因产生，也可能在对数字图象的处理中产生，噪声不一定是真实的声音，可以理解为影响人的视觉器官或系统传感器对所接收图象源信息进行理解或分析的各种因素。不同原因产生的噪声，其分布特性也不完全相同，根据噪声和信号的关系可将其分为两种形式：１）加性噪声，此类噪声与输入图象信号无关，含噪图象表示为ｑｘ，ｙ）＝ｇ（ｘ，ｙ）＋ｎ（ｘ，ｙ）；２）乘性噪声，此类噪声与图象信号有关，含噪图象表示为ｆ（ｘ，ｙ）＝ｇ（ｘ，ｙ）＋ｎ（ｘ，ｙ）ｇ（ｘ，ｙ）。噪声对罔象处理卜分重要，如果图象伴有较大噪声，它会直接影响到图象处理的输入、采集、处理的各个环节以及输出的全过程甚至输出结果，因此。在进行数字图象处理的时候，首先需要对目标图象进行去除噪声的工作。 １．１均值滤波器 采用邻域平均法的均值滤波器适用于去除通过扫描得到的图象中的颗粒噪声。邻域平均法是空间域平滑技术。对于给定的图象ｆ（ｘ，ｙ）中的每个像点（ｘ，ｙ），取其邻域Ｓｘｙ，设Ｓｘｙ含有Ｍ个像素，取其平均值作为处理后所得图像像点（ｘ，ｙ）处的灰度。 １－２自适应维纳滤波器 它能根据图象的局部方差来调整滤波器的输出，局部方差越大，滤波器的平滑作用越强。它的最终目标是使恢复图像ｆ＾（ｘ，ｙ）与原始图像ｆ（ｘ，ｙ）的均方误差ｅ２＝Ｅ［（ｆｆｘ，ｙ）一ｆ＾（ｘ，ｙ））２１最小。 １．３中值滤波器 基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个领域中各点值的ｒＩｉ值代换。其主要功能是让周嗣象索灰度值的差 收稿日期：２００９—１２—２７ 作者简介：潘振赣ｆ１９７６一），男，江苏兴化人，苏州科技学院工程师，苏州大学在职研究生，研究方向为模式识别，数字图象处理，龚声蓉（１９６６一）苏州大学计算机科学与技术学院教授，研究生导师。 １４５２－－人工■■夏识勇怕Ｅ术本栏目责任编辑：唐一东
先进制造技术的现状和发展趋势
浅谈先进制造技术现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施,，进一步推进国企改革，推动建立强大的企业集团。推进技术创新，推动大型企业尽快建立技术开发中心，广泛吸引人才，在重大技术创新项目中实行产学研结合，才能尽快缩小同发达国家的差距， 销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3）是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力，对制造技术不断优化和推陈出新而形
成的。它是一个相对的，动态的概念。在不同发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段，有不同的技术内涵和构成。从目前各国掌握的制造技术来看可分为四个领域的研究，它们横跨多个学科，并组成了一个有机整体： 2.1 现代设计技术 1）计算机辅助设计技术包括：有限元法，优化设计，计算机辅助设计技术，模糊智能CAD等。 2）性能优良设计基础技术包括：可靠性设计；安全性设计；动态分析与设计；断裂设 7）过程设备工况监测与控制。 2.4 系统管理技术 1）先进制造生产模式； 2）集成管理技术；3）生产组织方法。 3先进制造技术的国内外现状 3.1国外先进制造技术现状 在制造业自动化发展方面, 发达国家机械制造技术已经达到相当水平, 实现了机械制
大数据发展背景与研究现状
大数据发展背景与研究现状 （一）大数据时代的背景 随着计算机存储能力的提升和复杂算法的发展，近年来的数据量成指数型增长，这些趋势使科学技术发展也日新月异，商业模式发生了颠覆式变化。《分 MGI）发 “赢 技术使得在线购物的完成率提升了10%到15%。我国信息数据资源80%以上掌握在各级政府部门手里，但很多数据却与世隔绝“深藏闺中”，成为极大的浪费。2015年，国务院印发《促进大数据发展行动纲要》，明确要求“2018年底前建成国家政府数据统一开放平台”；今年5月，国务院办公厅又印发《政务信息系
统整合共享实施方案》，进一步推动政府数据向社会开放。1 大数据可以把人们从旧的价值观和发展观中解放出来，从全新的视角和角度理解世界的科技进步和复杂技术的涌现，变革人们关于工作、生活和思维的看法。大数据的应用十分广泛，通过对大规模数据的分析，利用数据整体性与涌现性、相关性与不确定性、多样性与非线性及并行性与实时性研究大数据在 。2012年Gartner认为，不到两年时间大数据将成为新技术发展的热点，海量和多样化的信息资产使得大数据需要新的处理模式，才能为数据信息使用者提供有效的信息，使得企业洞察危险的能力增强，流程得以优化，决策更加准确。Victor 在其最新着作《大数据时代——生活、工作与思维的大变革》中指出，大数据 1人民网 26个好用大数据的秘诀
时代要想得到有价值的信息，要从总体而不是少量的数据样本分析与实务相关的所有数据。更加注重数据之间的相关关系，乐于加收纷繁复杂的数据，而不再探求难以捉摸的因果关系和追求数据的精确性。欧盟在其公布的《数字议程》中指出公共数据的市场价值约有320亿欧元，公共数据的开放和再利用可以产生新的商业和工作机会。开放行、公共数据，增加政府的开放和透明度可以给 年9 展的进程。2017年8月30日，国家旅游局、银联商务股份有限公司和中国电信集团联合成立“旅游消费但是数据联合实验室”，并发布了首份研究成果《2017年上半年中国旅游消费大数据报告》。三方在各自的领域有深耕多年的技术、大数据能力、市场资源和经验，通过签署站多合作，可以实现资源共享，优势互 3国家十三五规划纲要