由于在20世纪中期电子计算机已经发展到人们可以利用它来对所需要的图像进行一些处理操作,所以本文认为这个时候数字图像处理开始形成并发展。在1960年左右数字图像处理开始成为一门独立的学科。当然最开始的图像处理的目的和操作都比较简单主要就是改善人们对某一个图像的观感也就是增强图像的质量。图像处理中,需要根据条件对图像做出不同的处理方法,当人们所需要的图像是受到干扰或着某些信息缺失而导致图像的质量不能满足人们的要求,就需要进行图像增强或复原等操作,为了改变图像的数据大小需要对图像进行编码,压缩等操作。83398
数字滤波器同模拟滤波器相比较具有可靠性较高,精确度高并且更方便被使用,所以在很多不同的学科中数字图像处理都有着重要的应用。由于人类文明进入信息时代,信息的质量就是至关重要的,特别是在电视、通信、雷达、医学中信息的准确是非常重要的,所以在这些领域数字图像处理都有重要的意义。以前的滤波器是采用模拟电路的技术,模拟电路技术有很多不可避免的缺点,而数字滤波器可以相应的解决这些缺点,所以数字滤波器对信号进行处理是现在的主要发展方向。在信号处理的这个过程中,信号由于各种原因往往会伴随着各种的噪音信号,所以在信号中消除噪音信号就是很重要的。而消除噪音信号就是人们所说的数字滤波技术。数字滤波技术在很多领域都有重要的应运,这里主要讲数字滤波在图像处理中的发展和应用。论文网
在静止和活动图像的去噪、增强、恢复、识别和雷达、声呐、超声波探测等探测领域的图像成像中数字滤波技术都有很成功的运用。美国喷气推进实验室是第一个运用数字图像处理技术并获得成功的。研究人员第一次运用数字图像处理技术如利用去噪、灰度变换、几何校正等操作对1964年徘徊者7号发回的几千张月球表面的照片进行图像处理并且在充分考虑了太阳对月球的影响后成功的绘出了月球的表面地图。之后研究人员为了获得月球的彩色图、全景镶嵌图和地形图,他们对探测器发回来的十多万张照片进行更深入的图像处理并且获得了很大的成功,他们的成功为人类对月球的研究做出了重要作用也直接促进了数字图像处理成为一门单独的学科。在后来的对火线、土星等天体做研究时数字图像处理技术都有很重要的作用,数字图像处理对人类的宇航事业有重要的作用。数字图像处理不只是对人类的探测项目有重要作用,这门技术在与人们息息相关的医学方面也有着重大的用处。
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,也就是通常所说的CT(ComputerTomograph)[2]。CT的原理方法是根据人的头部截面的投影,经过计算机处理来重建截面图像,称为图像重建[3]。
由于在70年代和图像处理有较大关系的计算机、人工智能和人类逻辑等方面的进步,数字图像处理也被间接的带动起来有了一个较快的发展。首先人们开始接触计算机视觉,就是利用计算机来实现类似人类视觉去解释图像。在一些国家,主要为一些发达国家投入了大量的资源去研究计算机视觉,并且得到了举世瞩目的结果。在这些研究中比较有代表性的是在70年代末提出的并且成为未来十年甚至更多年中成为计算机视觉研究的主导思想的由Marr提出的视觉计算理论。计算机视觉和图像的理解这一领域虽然已经具有了不少重要的研究成果,但是这些成果主要是在理论方面的结果,在实际的应用方面还有较大的难点,固然这一领域是人类新涉及的并且其本身也去有一定的难度但是它是一个有发展前景的研究领域值得人们做更加深入的研究。