數(shù)字圖像處理技術簡述論文(2)
數(shù)字圖像處理技術簡述論文篇二
《淺談數(shù)字化圖像處理系統(tǒng)》
[摘要]隨著計算機技術和光電技術的飛速發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術得到了迅速發(fā)展和廣泛應用，其中數(shù)字圖像檢測就是其重要應用。采用這種自動成像檢測系統(tǒng)能克服人工檢測帶來的不利因素，提高檢測精度和效率，降低生產(chǎn)成本。
[關鍵詞]數(shù)字圖像處理;數(shù)字圖像檢測;精度;效率隨著工業(yè)技術的高速發(fā)展，零部件尺寸檢測和質(zhì)量評價已成為工業(yè)生產(chǎn)中極為重要的一個環(huán)節(jié)，而且對尺寸檢測技術水平的要求也越來越高。
一、數(shù)字圖像處理技術研究背景
當前，工業(yè)零部件尺寸有多種測量方法，但檢測過程中都存在一些問題。工業(yè)零部件的加工質(zhì)量直接影響工業(yè)的正常生產(chǎn)，由于尺寸的檢測缺陷，會影響生產(chǎn)并產(chǎn)生安全隱患。因此如何采用一種行之有效的尺寸檢測方法，是目前急需解決的問題，這不僅要求檢測效果好，而且還要求檢測速度快。
二、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)概述
數(shù)字圖像處理的英文名稱為“Digital Image Processing”。通常所說的數(shù)字圖像處理是指用計算機進行的處理，因此也稱為計算機圖像處理(Computer Image Processing)。數(shù)字圖像處理就是利用數(shù)字計算機或者其他數(shù)字硬件，對從圖像信息轉(zhuǎn)換而得的電信號進行某些數(shù)學運算，以提高圖像的使用性。總的來說，數(shù)字圖像處理包括以下幾項內(nèi)容：
1.點運算。主要是針對圖像的像素進行加、減、乘、除等運算。圖像的點運算可以有效地改變圖像的直方圖分布，這對提高圖像的分辨率以及圖像均衡都是非常有益的。
2.幾何處理。主要包括圖像的坐標轉(zhuǎn)換，圖像的移動、縮小、放大、旋轉(zhuǎn)，多個圖像的配準以及圖像扭曲校正等，幾何處理是最常見的圖像處理手段，幾乎任何圖像處理軟件都提供了最基本的圖像縮放功能。圖像的扭曲校正功能可以將變形的圖像進行幾何校正，從而得出準確的圖像。
3.圖像增強。圖像增強的作用主要是突出圖像重要的信息，同時減弱或者去除不需要的信息。常用方法有直方圖增強和偽色彩增強等。
4.圖像復原。主要目的是去除干擾和模糊，從而恢復圖像的本來面目，例如去噪聲復原處理。
5.圖像形態(tài)學處理。圖像形態(tài)學是數(shù)學形態(tài)學的延伸，是一門獨立的研究學科，利用圖像形態(tài)學處理技術，可以實現(xiàn)圖像的腐蝕、細化和分割等效果。
6.圖像編碼。圖像編碼研究屬于信息論中信源編碼的范疇，其主要宗旨是利用圖像信號的統(tǒng)計特性及人類視覺特性對圖像進行高效編碼，從而達到壓縮圖像的目的，圖像編碼是數(shù)字圖像處理中一個經(jīng)典的研究范疇，有60多年研究歷史，目前已經(jīng)制定了多種編碼標準。
7.圖像重建。圖像的重建起源于CT技術的發(fā)展，是一門新興的數(shù)字圖像處理技術，主要是利用采集的數(shù)據(jù)來重建出圖像，圖像重建的主要算法有代數(shù)法、迭代法、傅立葉反投影法和使用最廣泛的卷積反投影等。
8.模式識別。模式識別也是數(shù)字圖像處理的一個新興的研究方向，當今的模式識別方法通常有3種：統(tǒng)計識別法、句法結構模式識別法和模糊識別法，目前應用廣泛的文字識別(OCR)技術就是應用模式識別技術開發(fā)出來的。
三、數(shù)字圖像處理的應用
到今天，數(shù)字圖像處理已經(jīng)滲透到工業(yè)、醫(yī)療保健、航空航天、軍事等各個領域，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮越來越大的作用。其中最典型的應用有：
1.遙感技術中應用。遙感圖像處理的用處已越來越大，并且其效率和分辨率也越來越高。它被廣泛地應用于土地測繪、資源調(diào)查、氣象檢測、環(huán)境污染監(jiān)督、農(nóng)作物估產(chǎn)和軍事偵查等領域。目前遙感技術已經(jīng)比較成熟，單數(shù)還必須解決其數(shù)據(jù)量龐大、處理速度慢的缺點。
2.醫(yī)學應用。圖像處理在醫(yī)學上有著廣泛的應用，其中最突出的臨床應用就是超聲、核磁共振和CT等技術。在醫(yī)學領域利用圖像處理技術可以實現(xiàn)對疾病的直觀診斷和無痛、安全方便的診斷和治療。
3.安全領域。利用圖像處理的模式識別等技術，可以應用在控制、指紋檔案管理等安全領域中。
4.工業(yè)生產(chǎn)。產(chǎn)品的無損檢測也是圖像處理技術的一項廣泛的應用。
四、數(shù)字圖像檢測技術
數(shù)字圖像檢測技術就是將數(shù)字圖像處理技術應用到精密測量領域，它的原理是通過對被測物體圖像邊緣的處理而獲得物體的幾何參數(shù)。
工業(yè)上的檢測方法多種多樣，從測量方式上分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式測量大都使用不同類型的探頭，通過探頭在物體表面滑動感知物體形貌的變化。這類檢測系統(tǒng)主要用于精密表面的輪廓檢測。而非接觸式測量以光測為主，該方法目前都是與圖像處理技術相結合，利用光學方法對目標的位置、尺寸、形狀、方位和目標間相互關系等進行測定，在工業(yè)檢測方面具有廣泛應用。
五、數(shù)字圖像檢測技術的應用
由于視覺信息獨特的空間及結構特性，伴隨著近年來計算機技術的飛速發(fā)展，數(shù)字圖像技術在許多領域里發(fā)揮作用，如電子工業(yè)中印刷電路板、集成電路和光掩膜等的生產(chǎn)工藝流程中，通過對所獲得的圖像進行處理和識別來判斷制作線路的正誤，從而來保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量;冶金工業(yè)中鋼板表面的自動探傷、赤熱鋼板切割位置定位;農(nóng)業(yè)中農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)檢測，如水果、蔬菜、煙葉、谷物等的缺陷、類別及等級檢測;林業(yè)生產(chǎn)中木材品質(zhì)的檢測，如板材厚度檢測、板材表面粗糙度檢測、木材材質(zhì)及微觀構造分析、板材表面缺陷檢測、樹種的識別和苗木參數(shù)測量等;玻璃制品行業(yè)中的產(chǎn)品檢測，如產(chǎn)品外形尺寸檢測(高度、直徑、不規(guī)則程度等)、內(nèi)部缺陷檢測(裂紋、氣泡等);公路裂紋檢測等;機械零件的自動識別及幾何尺寸測量、表面粗糙度和表面缺陷檢測等，從而提高了產(chǎn)品的檢測精度，同時也提高了生產(chǎn)效率。數(shù)字圖像檢測已經(jīng)成為計算機圖像技術的基本應用領域。國外數(shù)字圖像檢測技術自上世紀八十年代初開始已經(jīng)得到了廣泛的研究。將數(shù)字圖像檢測技術用于工業(yè)產(chǎn)品的檢測在發(fā)達國家已經(jīng)非常普遍。國內(nèi)的視覺檢測研究從上世紀九十年代才開始得到重視，最近幾年有了突飛猛進的發(fā)展。
參考文獻：
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