数字图像处理技术的研究现状及其发展方向
图像处理技术的研究现状和发展趋势

图像处理技术的研究现状和发展趋势庄振帅数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指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过程。
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)。
他们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、去除噪声等方法进行处理,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十万张照片进行更为复杂的图像处理,以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图,获得了非凡的成果,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。
在以后的宇航空间技术,如对火星、土星等星球的探测研究中,数字图像处理都发挥了巨大的作用。
数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医学上获得的成果。
1972年英国EMI公司工程师Housfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置,也就是我们通常所说的CT(Computer Tomograph)。
CT的基本方法是根据人的头部截面的投影,经计算机处理来重建截面图像,称为图像重建。
1975年EMI公司又成功研制出全身用的CT装置,获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。
1979年,这项无损伤诊断技术获得了诺贝尔奖,说明它对人类作出了划时代的贡献。
与此同时,图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就,属于这些领域的有航空航天、生物医学过程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等,使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。
数字图像处理技术发展现状及趋势研究

数字图像处理技术发展现状及趋势研究摘要:随着多媒体技术和通信技术的快速发展,人们早己习惯于采用图像这种快捷方式进行信息传递,由此便诞生了数字图像处理技术,并已被逐渐应用到了生活和工作的各个领域,尤其是在生物医药工程、通信工程和军事等方面。
为了促进数字图像处理技术的全面发展和应用,本文主要对数字图像处理技术的发展现状和发展趋势进行了具体分析。
关键词:数字图像处理;现状;发展趋势;1 数字图像处理技术概述数字图像处理技术即计算机图像处理技术,是一个对图像进行增强、分割、复原、编码、压缩等处理的过程,那么由此可见图像处理技术是离不开计算机和数学的发展的,而且在近年来数字图像处理技术己经在许多领域得到科学合理的应用,人们逐渐习惯于使用这种技术对图像进行完美化处理。
而且数字图像处理技术对数学和企业的发展也有着一定的影响,因为数字图像处理是为了适应企业的发展要求应运而生的,而具体的实践过程需要计算机和数学的全面辅助。
因此在信息技术的发展推动下,数字图像处理技术为许多行业的改善和发展提供了帮助。
相信在未来的继续发展下,数字图像处理技术一定会更加完善和优化,进而为各个学科领域的发展带来更多的帮助。
2 数字图像处理的主要技术分析2.1 图像变换为了减少图像在空间域中处理的计算量,数字图像处理技术通过傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等图像变换方法而对图像进行变换域处理,大大提高了图像处理的效率。
目前新研究的小波变换方法,其在时域和频域中都具有良好的局部化特性,现已广泛应用于数字图像处理技术中。
2.2 图像编码压缩这一技术主要是为了减少图像描述的数据量,以减少图像传输、处理的时间和存储容量。
图像编码压缩能绝对保证图像信息的真实性,是数字图像处理技术中较为成熟的技术。
2.3 图像增强和复原对图像进行增强和复原的操作,主要是为了提高图像的质量,使其清晰度更高。
首先,图像增强主要是突出图像中需要突出的部分,例如,采用强化图像高频分量,使其图像中物体轮廓更清晰,起突出强调作用。
数字图像处理技术的研究现状及其发展方向(最新整理)

目录绪论 (1)1数字图像处理技术 (1)1.1数字图像处理的主要特点 (1)1.2数字图像处理的优点 (2)1.3数字图像处理过程 (3)2数字图像处理的研究现状 (4)2.1数字图像的采集与数字化 (4)2.2图像压缩编码································· (5)2.3图像增强与恢复 (8)2.4图像分割 (9)2.5图像分析 (10)3数字图像处理技术的发展方向 (13)参考文献 (14)绪论图像处理技术基本可以分成两大类:模拟图像处理和数字图像处理。
数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。
其优点是处理精度高,处理内容丰富,可进行复杂的非线性处理,有灵活的变通能力,一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。
困难主要在处理速度上,特别是进行复杂的处理。
数字图像处理技术主要包括如下内容:几何处理、算术处理、图像增强、图像复原、图像重建、图像编码、图像识别、图像理解。
数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等学科,因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发展有越来越大的影响。
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。
数字图像处理技术现状及发展趋势

数字图像处理技术现状及发展趋势摘要现今是计算机技术、网络技术以及多媒体技术高速发展的时代,更多高科技技术正在全面发展,数字图像处理技术作为一种新式技术,如今已经广泛地应用于人们的生产生活中。
数字图像处理技术的应用和发展为人们的生活发展带来了很多的便利,在遥感技术、工业检测方面发展迅速,在医学领域,气象通信领域也有很大的成就。
由此,本文主要探讨数字图像处理技术的现状及发展趋势。
关键词数字图像处理技术;现状;发展趋势现今是计算机和网络技术高速发展的时代,计算机的应用给人们的生产生活带来了很大的便利,人们应用计算机处理各种复杂的数据,将传统方式不能处理的问题以全新的技术和方式有效解决[1]。
数字图像处理技术是应用较为广泛的一种技术,在具体应用过程中,能够经过增强、复原、分割等过程对数据进行处理,且具有多样性、精度高、处理量大的显著优势,本文对数字图像处理技术的现状及发展趋势进行研究和探讨。
1 数字图像处理技术发展现状数字图像处理技术是近年来发展较为迅速的一种技术,具体是指应用计算机对图像进行一系列的处理,最终达到人们要求的水平,在具体的处理过程中,以改善图像的视觉效果为核心,最终呈现出人们想要表达的意思。
笔者查阅国内外诸多文献库,发现对数字图像处理技术的研究多数集中于图像数字化、图像增强、图像还原、图像分割等领域[2]。
最初数字图像处理技术产生于20世纪20年代,当时普遍将其应用于报纸业,发展至20世纪50年代,图像处理技术跟随着计算机的发展而迅速发展,也有更多的人开始关注和应用该技术,当时在各国的太空计划中发挥了巨大作用,尤其是对月球照片的处理,获得了很大的成功。
发展到20世纪70年代时,数字图像处理技术的应用已经很普遍了,尤其是在计算机断层扫面(CT)等方面,该技术的应用得到了一致好评,而现今,数字图像处理技术随处可见,已广泛应用在各行各业中。
2 数字图像处理技术的特点数字图像处理技术有以下几个特点:①图像处理的多样性特点。
数字图像处理技术的应用与发展

数字图像处理技术的应用与发展随着科技的不断发展,数字图像处理技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
数字图像处理技术可以对图像进行一系列的操作和处理,从而满足各种不同的需求。
本文将介绍数字图像处理技术的应用、发展历程以及对社会、经济和科学研究的影响,并展望未来的发展趋势。
数字图像处理技术在许多领域都有广泛的应用,以下是其中的几个例子:医学领域:数字图像处理技术在医学领域的应用已经非常成熟。
通过对医学影像进行处理和分析,可以协助医生进行疾病的诊断和治疗。
例如,通过对CT、MRI等医学影像进行的三维重建,可以更加直观地观察到病变位置和范围,从而提高诊断的准确性和效率。
军事领域:数字图像处理技术在军事领域的应用也十分广泛。
例如,通过对面部、指纹等生物特征进行识别,可以实现对人员的精准管理。
数字图像处理技术还可以应用于地图测绘、目标跟踪等领域。
交通领域:数字图像处理技术在交通领域的应用也日益广泛。
例如,通过对面部识别技术和交通监控视频进行处理,可以实现对交通违法行为的自动识别和抓拍。
数字图像处理技术还可以应用于车辆检测、交通流量统计等领域。
数字图像处理技术自20世纪60年代出现以来,已经经历了漫长的发展历程。
随着科技的进步,数字图像处理技术也在不断发展和创新。
未来的数字图像处理技术将朝着以下几个方向发展:机器学习:机器学习是当前最为热门的技术之一,其在数字图像处理领域的应用也日益广泛。
通过机器学习算法,可以对图像进行自动分类、识别、分割等操作,从而提高数字图像处理的准确性和效率。
深度学习:深度学习是机器学习的一个分支,其通过对神经网络的研究和应用,可以实现更加复杂的图像处理任务。
例如,通过对面部特征进行分析,可以实现对面部表情的识别和分类,从而应用于情感分析、人机交互等领域。
数字图像处理技术的应用对社会、经济和科学研究都产生了深远的影响。
以下是其中的几个方面:提高生产效率:数字图像处理技术可以应用于工业生产中,通过对生产线的监控和自动化控制,可以提高生产效率、降低成本。
数字图像处理发展及现状

数字图像处理的发展及现状网络092 张海波 0904681468摘要:简述了数字图像处理技术的发展及应用现状,系统分析了数字图像处理技术的主要优点,不足及制约其发展的因素,阐述了数字图像处理技术研究的主要内容和将来的研究重点,概述了数字图像处理技术未来的应用领域,并提出了该技术未来的研究方向。
关键词:数字图像;图像处理;现状与展望;计算机技术1 前言:图像处理技术基本可以分成两大类:模拟图像处理(Analog Image Processing)和数字图像处理(Digtal Image Processing)。
数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。
其优点是处理精度高,处理内容丰富,可进行复杂的非线性处理,有灵活的变通能力,一般来说只要改变软件就可以处理内容[1]。
困难主要在处理速度上,特别是进行复杂的处理。
数字图像处理技术主要包括如下内容:几何处理(Geometrical Processing)、算术处理(Arithmetic Processing)、图像增强(Image Enhancement)、图像复原(Image Restoration)、图像重建(Image Reconstruction)、图像编码(Image Encoding)、图像识别(Image Recognition)、图像理解(Image Understanding)。
数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等学科[2],因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发展有越来越大的影响。
近年来,数字图像处理技术日趋成熟,它广泛应用于空间探测、遥感、生物医学、人工智能以及工业检测等许多领域,并促使这些学科产生了新的发展。
2 数字图像处理技术发展:数字图像处理技术使20世纪60年代随着计算机技术和 VLSY Very Large Scale Integration的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域,它在理论上和实际应用中都取得了很大的成就。
数字图像处理的应用现状及发展方向

3 . 3三 维重建
人 类往 往喜 欢将 社会 事务 的认 知掌 握在 自 己 手 中 ,通 过 实 际 操 作 来 完 整 生 产 。 将 二 维事物通过三 维手 段来展现早 已成为时代发展 的趋势 。例如 电子 沙盘,可 以实现沙盘任意角 度和旋转 ,通过扩大 与缩 小实现更加精确 的计 算 ,为指挥作 战提供 极大的方便 。这种技术依 赖于数字 图像处理技 术,也成为数字图像处理 技术的重要发展前景之一 。
1数字 图像 处理技术的优点
数 字 图像 处理 是指 利用 数字 硬件 与计 算 机 ,将 图像 信息转换为 电子信 号,进 行相 应的 数学运算 ,用以提高图像的实用性 。数字 图像 处理精确度 高,操作方便 ,能够将 图像进 行精 确而简便 的处理 , 随着计算机技术 的不 断发展 , 数字 图像处 理技 术也在 日益完善和发展 。数 字 图像处理不会 因为图像存储、转发 、复制等操 作 引起 图像质量 下降,能够接受多方面 的信 息 源 ,如显微镜 图像、航天飞船 图像都 能够进 行 精 确地接受 。 数字图像处理技术 的灵活性较高 , 不但可 以完成线 性运算,还可 以实现非线性运 算。只要能够运用 逻辑 关系或数学公式处理 的 信 息, 用 数字 图像处理技术都可 以完美 的实现 。 并且 由于数字 图像 中,每 一个像素之间都不是 互相独立 的,而是存在 一定联系的 ,所 以数字 图像 处理技术 的信 息压缩 也有非常大的潜力 。 通过 数字化处理信 息技术 的优 势,能够为未来 的产 业的应用和发展指 明方 向。
2 . 4 工 程 工 业 方 面
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
虚拟 现 实技术 是一 种可 以创 建和 体验 虚 拟世界 的计算机仿真 系统 ,它利 用计算机生成 种模拟环境 ,是一种 多源信 息融合的、交互 式的三维动态视景和实体行为 的系 统仿 真使用 户沉浸到该环境中 。目前虚拟现 实的应 用发展 迅速 ,因其特有的多感知性 、存在 感、交互性 和主 动性,成为医学 、娱乐 、航天 、游戏 、教 育等方 面的新鲜产业 。随着计算机技术 的不断 发展 ,虚拟现实系统也会受到更大 的重视 ,人 们也 可以通 过虚拟现实,将 自身与机器人所 处 的环境 融合 ,进而操 纵机 器人。
数字图像处理的现状及其发展趋势

2020/10/29
3 . 2 图像压缩编码 作为通信、介质存贮、数据发送、多媒体计算 机等技术的关键环节, 图像压缩编码算法的研 究是信息技术中最活跃的研究领域之一.
2020/10/29
3.3 图像增强与恢复
图像增强是按照特定的要求突出一幅图像中的某些 信息, 同时削弱或去除某些不需要的信息处理方法, 其 主要目的是使处理后的图像对某种特定的应用来说, 以原来图像更适用, 它是为了某种应用目的去改善图 像质量, 使图像更适合于人的视觉特性或机器的识别 系统. 目前增强方法主要有直方图修改处理、图像平 滑化处理、图像尖锐化处理及彩色处理技术
2020/10/29
3 数字图像处理的主要研究进展
3.1 数字图像的采集与数字化 图像的采集是数字图像处理的第 1 步, 采集并不局
限于对人眼视觉功能的模仿, 更是对人类认识、分析 手段的拓展. 在医学、天文学、自动字体识别、机器 视觉、军事识别、指纹自动处理和血样分类处理等多 个方面都不同程度地运用了图像提取技术.
数字视频处理技术的现状 及其发展趋势
大纲
1. 引言 2. 特点 、优点及处理过程 3.主要研究进展 4.存在的问题及未来方向
2
1. 引言
数字图像处理是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,起源于20世纪20年代,目 前已广泛地应用于科学研究、工农业生产、生物医学 工程、航空航天、军事、工业检测、机器人视觉、公 安司法、军事制导、文化艺术等,已成为一门引人注 目、前景远大的新型学科,发挥着越来越大的作用.数 字图像处理作为一门学科形成于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,以人为对 象,以改善人的视觉效果为目的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录绪论 (1)1数字图像处理技术 (1)1.1数字图像处理的主要特点 (1)1.2数字图像处理的优点 (2)1.3数字图像处理过程 (3)2数字图像处理的研究现状 (4)2.1数字图像的采集与数字化 (4)2.2图像压缩编码 (5)2.3图像增强与恢复 (8)2.4图像分割 (9)2.5图像分析 (10)3数字图像处理技术的发展方向 (13)参考文献 (14)绪论图像处理技术基本可以分成两大类:模拟图像处理和数字图像处理。
数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。
其优点是处理精度高,处理内容丰富,可进行复杂的非线性处理,有灵活的变通能力,一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。
困难主要在处理速度上,特别是进行复杂的处理。
数字图像处理技术主要包括如下内容:几何处理、算术处理、图像增强、图像复原、图像重建、图像编码、图像识别、图像理解。
数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等学科,因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发展有越来越大的影响。
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。
近年来,数字图像处理技术日趋成熟,它广泛应用于空间探测、遥感、生物医学、人工智能以及工业检测等许多领域,并促使这些学科产生了新的发展。
1数字图像处理技术1.1数字图像处理的主要特点(1)目前数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大,因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。
(2)数字图像处理占用的频带较宽,与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。
所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上,技术难度较大,成本也高,这就对频带压缩技术提出了更高的要求。
(3)数字图像中各个像素是不独立的,其相关性大。
因此,图像处理中信息压缩的潜力很大。
(4)由于图像是三维景物的二维投影,一幅图像本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力,很显然三维景物背后部分信息在二维图像画面上是反映不出来的。
因此,要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量。
在理解三维景物时需要知识导引,这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题。
(5)数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的,因此受人的因素影响较大。
由于人的视觉系统很复杂,受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大,作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究。
另一方面,计算机视觉是模仿人的视觉,人的感知机理必然影响着计算机视觉的研究,这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题。
1.2数字图像处理的优点(1)再现性好数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于,它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化,只要图像在数字化时准确地表现了原稿,则数字图像处理过程始终能保持图像的再现。
(2)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,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。
(3)适用面宽图像可以来自多种信息源,从图像反映的客观实体尺度看,可以小到电子显微镜图像,大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。
这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后,均是用二维数组表示的灰度图像组合而成,因而均可用计算机来处理。
(4)灵活性高数字图像处理不仅能完成线性运算,而且能实现非线性处理,即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。
1.3数字图像处理过程由于数字图像处理的灵活性和方便性,所以数字图像处理已成为图像处理的主流。
常见的数字图像处理有:图像的采集、数字化、编码、增强、恢复、变换、压缩、存储、传输、分析、识别、分割等,其处理流程如图1所示。
图1数字图像处理流图(1)图像数字化通过取样和量化将一个以自然形式存在的图像变换为适合计算机处理的数字形式,图像在计算机内部被表示为一个数字矩阵,矩阵中每一元素称为像素。
(2)图像的编码编码的目的是压缩图像的信息量(但图像质量几乎不变),以满足传输和存储的要求,为此,可以采用模拟处理技术,再通过模-数转换得到编码,不过多数是采用数字编码技术,其编码方法可以对图像逐点进行加工,也可以对图像施加某种变换或基于区域、特征进行编码。
(3)图像增强图像增强目的是使图像清晰或将其转换为更适合人或机器分析的形式,常用的图像增强方法有:灰度等级直方图处理、干扰抵制、边缘锐化、伪彩色处理。
(4)图像恢复其目的是除去或减少在获得图像过程中因各种原因产生的退化,可能是光学系统的像差或离焦、摄像系统与被摄物之间的相对运动、电子或光学系统的噪声和介于摄像系统与被摄像物间的大气湍流。
(5)图像分割将图像划分为一些互不重叠的区域,每一区域是像素的一个连续集,通常采用把像素分入特定区域的区域法和寻求区域之间边界的境界法,这2种方法都可以利用图像的纹理特性实现图像分割。
(6)图像分析从图像中抽取某些有用的度量、数据或信息,其目的是得到某种数值结果。
图像分析的内容和模式识别、人工智能的研究领域有交叉,但图像分析与典型的模式识别有区别。
图像分析需要用图像分割方法抽取出图像的特征,然后对图像进行符号化的描述,这种描述不仅能对图像中是否存在某一特定对象作出回答,还能对图像内容作出详细描述。
图像处理的各个内容是互相有联系的,一个实用的图像处理系统往往结合几种图像处理技术才能得到所需要的结果,图像数字化是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第1步,图像编码可用以传输和存储图像。
图像增强和复原可以是图像处理的最后目的,也可以是为进一步的处理作准备。
通过图像分割得出的图像特征可以作为最后结果,也可以作为下一步图像分析的基础。
2数字图像处理的研究现状2.1数字图像的采集与数字化图像的采集是数字图像处理的第1步,采集并不局限于对人眼视觉功能的模仿,更是对人类认识、分析手段的拓展。
在医学、天文学、自动字体识别、机器视觉、军事识别、指纹自动处理和血样分类处理等多个方面都不同程度地运用了图像提取技术。
图像提取技术源自于电影和视频产品的发展。
其中,最具影响力的研究是由Porter和Duff提出的通道概念,对图像提取技术的离散特性进行了规范,为这一研究领域奠定了基础,使其成为图像处理领域一个较独立的重要分支。
20世纪60年代,由于当时的图像提取技术还未成形,人们主要依赖于用拍摄技巧弥补后期制作的不足。
随着当时计算机应用的发展,图像处理技术获得了更加广阔的发展空间,各种各样的处理技术和方法也相应而生。
如四元组像素的提出以及Blinn对计算机领域所运用到的像素进行的全面诠释。
20世纪90年代初期,学者们逐渐认识到要实现信息的精确提取是非常困难和费时的,对于稍复杂的图像或视频,其代价十分巨大。
所以学者们开始考虑借助数学和概率统计学的原理来寻求更优解,而不再强调最优解。
图像提取技术的发展过程经历了以下4个发展阶段:(1)萌芽阶段通过拍摄时的布景实现提取条件。
(2)初期阶段以四元像素和数字化为基础,建立了独立的分支学科(3)飞跃阶段以概率统计学原理为基础的提取。
(4)分化阶段认识到视频中帧与帧之间存在相关性,产生了专门用于视频提取的方案。
但由于自然色彩分布的复杂性,至今没有被广泛认可的模型,也没有系统的、统一的评价标准。
所以说,图像提取技术的成熟还有待时日,并依赖于其它学科及计算机硬件技术的发展。
由于图像提取涉及的学科领域比较广泛,学者们对待该问题的研究角度和出发点各不相同,目前已有的概念和模型有:Porter&Duff模型、Blinn模型、Knockout模型、Ruzon&Tomasi模型、Bayesian 模型、Poisson模型、Chuang&Agarwala模型、YinLi&JianSun模型。
比较分析上述模型、可以发现:Porter&Duff模型、Blinn模型将图像提取问题规范化,是后续研究的重要基础;Knockout模型是对Porter&Duff模型、Blinn模型的有益扩展,使之实用意义更大,在实际运用中效率更高。
虽然Ruzon&Tomasi模型、Bayesian模型、Poisson模型采用的具体概率统计方法各异,但这些模型都是先对图像进行初始化,生成Trimap——前景、背景、交界区域,研究对象都是交界区域的α值。
Chuang&Agarwa2la模型、YinLi&JianSun模型以视频提取为研究目的,引人了帧间信息相关性的概念,实现了视频的半自动提取。
目前为止,图像提取技术根据需求的不同出现了2种研究思路:一种更注重提高α值的精确度,追求精确完美的效果;另一种则更注重提高提取的效率、实时性及自动化程度。
目前,图像提取技术的研究活动主要集中在以下5个方面:(1)拍摄设备、拍摄方法及技巧;(2)分割技术;(3)人机交互操作接口;(4)面向对象的提取技术;(5)前景与背景间交界区域估计模型。
2.2图像压缩编码作为通信、介质存贮、数据发送、多媒体计算机等技术的关键环节,图像压缩编码算法的研究是信息技术中最活跃的研究领域之一。
尤其是进入21世纪以后,电子技术和通信技术的发展使可视电话、会议电视、数字电视、高清晰度电视、多媒体计算机、信息高速公路等的生产和建立成为可能。
在这一背景下,探索高效图像压缩编码算法无疑将成为主要任务之一,对其研究也将成为国际公认的热点之一。
为了使有限的符号表达更多的信息量,图像压缩既非常必要,也有可能,因此产生了各种各样的图像压缩方法。
图像压缩编码用尽可能少的数据表示信源发出的图像信号,以减少容纳给定消息集合的信号空间。
通过对图像数据的压缩减少数据占用的存储空间,从而减少传输图像数据所需的时间和信道带宽。
图2为图像压缩系统模型,图像压缩编码算法的研究历程可分为如下2个阶段。