數字圖像處理技術的探究論文(2)
數字圖像處理技術的探究論文篇二
《數字圖像處理的技術及其在GIS中的應用》
摘要：數字圖像處理技術是科學技術進步的產物，圖片是人類獲取信息與認識世界最主要的途徑，因此數字圖片技術的廣泛應用，使圖片的傳播更加的便利，使人類更加深入的認識世界，本文重點探討了數字圖像處理的技術應用，以及在地理信息系統中的具體應用，以及數字圖像處理技術在地理信息系統中的作用。
關鍵詞：數字圖像處理 GIS 技術應用
中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2016)05-0000-00
數字圖像處理就是利用計算機對圖像信息進行加工來滿足人類視覺或心理需求的行為，實質上是一串能夠被計算機還原顯示和輸出為一幅圖像的數字碼，在科學技術高度發展的現代社會，人類對信息的獲取與傳輸主要依靠圖像，所以圖像對于人類認識世界，認識社會都有著很重要的作用。圖像處理技術發展時間并不長，其技術起源是在20世紀20年代，至今還不到一個世紀，因此數字圖像技術還未被完全的開發和利用，現如今除了對圖片作出處理之外，也在GIS(地理信息系統)中被充分應用。數字圖像處理技術在GIS中的應用，為地理信息系統的發展完善作出了巨大的貢獻。
1數字圖像技術的發展與現狀
數字圖像技術的應用就是圖片通過計算機網絡傳遞的過程中將圖片轉化成一組具有特定規律的計算機可以接受的數字形式，一般是用數字矩陣來表達的。所以數字圖像處理技術的發展是在計算機基礎上發展來的，主要是靠計算機水平和數學理論作為發展動力，換言之就是計算機的發展推動數字圖像處理技術的發展。
隨著計算機的發展，數字圖像技術也開始發展，數字圖像技術的起源是20世紀20年代，但真正的發展是在20世紀40年代計算機技術開始發展之后，其最早期的處理是以傅里葉變換為基礎對圖像進行簡單的處理，但是由于當時的計算機的容量很小，而圖片的容量卻很大，因此這個階段的圖像處理通常是分段進行，并且時間也較慢，所以在當時的實用性并不是很強[1]。
一直到了20世紀80年代，隨著計算機技術實現質的飛躍后，數字圖像處理才真正的在計算機中實現，其真正的價值意義才被發掘，并且隨著數字化儀與掃描儀的生產與運用、遙感技術的發展與數學算法的成熟都在一定程度上促進了數字圖像技術的進步與完善，其主要的應用范圍是在通訊技術、宇宙探索、遙感技術、生物醫學、工業生產、氣象預測、計算機科學軍事技術、偵緝破案考古以及測繪等等方面，數字圖像處理技術的應用為這些領域的發展打開了新的發展領域。
2數字圖像處理的基本理論與技術
數字圖像處理自從其發展以來一直在不斷的發展與完善，不斷的尋求新的理論與算法，在不斷的發展探索中形成了多種理論。
(1)小波理論。小波理論相對于傅里葉變換有著很大的優越性，但是小波理論的真正突破是從20世紀80年代開始的，雖然經過了長時間的發展但還是存在很多的問題亟待解決。小波理論還被成為數學的“顯微鏡”[2]，當前對小波理論的應用還大多數在2維，目前仍然在探討階段。
(2)分形理論。分形理論是由英國人創立的，是非線性代數中的一個分支，它在自然科學中被廣泛的應用，在自然界中的物質大都可以分為兩種情況，一種的有形狀尺度的，例如一棵樹的高度，也有沒有具體的形狀尺度的，比如雨雪，而這些沒有尺度的就是分形，在圖像中分形幾何的物質大量的存在，所以在數字圖像處理中分形理論被大量的運用。
(3)人工神經網絡。人工神經網絡顧名思義就是模仿人腦在工作中的方式而設計的一種機器，它具有不斷的獲取知識而解決問題的能力，在快速的運算以及學習理論的能力都有著非常重要的成果。人工神經網絡已經被應用到很多領域，對于圖像處理領域主要應用于字體字符的識別、語音、簽字、指紋、人臉等的識別，以及對癌細胞的識別，心電圖與腦電圖的分類等等。雖然在人工神經網絡方面取得了一定的成果，但是仍然是處于初級階段，發展道路仍然很漫長。
(4)遺傳算法。遺傳算法在近幾年來的研究中廣受歡迎，其主要是依據生物學中的遺傳規律來研究生物個體之間的關系，數字圖像處理中主要是運用遺傳算法來對圖像進行分類，并且也取得了一定的成果，但是遺傳算法的價值不僅在于此，更多的價值有待發掘。
(5)數學形態學。形態學本是生物學種研究植物、動物的結構的一個分支，后來被應用于以形態為基礎對圖形進行分析的一種數學工具。數學形態學在數字圖像處理中可以簡化圖片的數據，保持圖像的基本圖形。
3 熟悉圖像處理在GIS中的應用
GIS(地理信息系統)是一門在諸多學科的基礎上發展起來的一門學科，有獨立的學科體系，GIS中融合了地理學、地圖學、測量學以及計算機等科學，它主要作為獲取、整理、分析和管理地理空間數據的重要工具與技術手段，近年來被廣泛的關注與發展，并且取得了一定的成果，但是GIS是具有非常鮮明的時代性的學科，所以隨著時代的不斷進步，GIS也會不斷的發展。當前我國對GIS的研究僅停留在了3維，所以發展研究的空間仍然很大。
當前我國運用的GIS系統主要是以數字圖像處理技術為基礎的，GIS的編輯、存儲以及查詢等都是運用的圖像處理技術;根據GIS的發展動向來看，今后的GIS將會主要依據遙感技術，而遙感技術就是圖像處理技術中的技術要領;GIS中運用到的數據分析也是依靠的數字圖像處理技術理論來對數據進行壓縮和編碼的，因此GIS的發展與完善都離不開數字圖像處理，并且隨著數字圖像處理的不斷的發展，GIS也會隨之不斷的前進。
4結語
數字圖形處理技術主要依據電子計算機的發展而發展，因此數字圖形處理的發展受計算機行業的發展速度影響，今后其應用也會越來越廣泛，并且也會一直影響GIS的發展與創新，數字圖形處理在GIS中的應用也會越來越深入。
參考文獻
[1] 徐飛，施曉紅.MATLAB應用圖像處理[M].西安：西安電子科技大學出版社，2002.
[2] 胡圣武，潘正風，梅天燦.數字圖像處理的技術及其在GIS中的應用[J].測繪通報，2004(5).
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