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浅谈图像增强技术的行业应用
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时间:2015-05-22 14:53:09

        图像增强是对图像的低层次处理,处于图像处理的预处理阶段。它是图像处理的一个重要环节,在整个图像处理过程中起着承前启后的重要作用,为后续处理阶段做准备,对图像高层次处理的成败至关重要。其目的就是为了改善科学级相机拍摄到的图像效果和视觉效果,或将图像转换成更适合于人眼观察或机器分析识别的形式,以便从图像中获取更加有用的信息。

        经过多年的发展,数字图像处理已经迅速发展成一门独立的有强大生命力的学科,图像增强处理是数字图像处理的一个重要分支,因此图像增强技术也已逐步涉及人类生活和社会生产的各个方面,其应用领域已经十分广阔并涉及各种类型的图像。下面我们来了解一下其相关应用领域的应用概况。

        1、航空航天领域的应用

        早在60年代初期,第3代计算机的研制成功和快速傅里叶变换的提出,使图像增强技术可以在计算机上实现。1964美国喷气推进实验室(JPL)的科研人员使用IBM7094计算机以及其它设备,采用集合校正、灰度变换、去噪声、傅里叶变换以及二维线性滤波等方法对航天探测器“徘徊者7号”发回的几千张月球照片成功的进行了处理。随后他们又对“徘徊者8号”和“水手号”发回地球的几万张照片进行了较为复杂地数字图像处理,使图像质量得到进一步的提高,从此图像增强技术进入了航空航天邻域的研究与应用。同时图像增强技术的发展也推动了硬件设备的提高,比如1983年LANDSAT-4的分辨率为30m,而如今发射的卫星分辨率可达到3-5m的范围内。图像采集设备性能的提高,使采集图像的质量和数据的准确性和清晰度得到了极大地提高。

        2、生物医学领域的应用

        图像增强技术在生物医学方面的应用有两类,其中一类是对生物医学的显微光学图像进行处理和分析,比如对红细胞、白细胞、细菌、虫卵的分类计数以及染色体的分析;另一类应用是对X射线图像的处理,增强X射线所拍摄的患者脑部、胸部图像确定病症的准确位置。

        3、工业生产领域的应用

        图像增强在工业生产的自动化设计和产品质量检验中得到广泛应用,比如机械零部件的检查和识别、印刷电路板的检查、食品包装出厂前的质量检查、工件尺寸测量、集成芯片内部电路的检测等等。此外机器视觉也可以应用到工业生产中,将摄像机拍摄图片经过增强处理、数据编码、压缩送入机器人中,通过一系列的控制和转换可以确定目标的位置、方向、属性以及其它状态等,最终实现机器人按照人的意志完成特殊的任务。

        4、公共安全领域的应用

        在社会安全管理方面,图像增强技术的应用也十分广泛,如无损安全检查、指纹、虹膜、掌纹、人脸等生物特征的增强处理等等。图像增强处理也应用到交通监控中,通过电视跟踪技术锁定目标位置,比如对有雾图像、夜视红外图像、交通事故的分析等等。

        图像增强技术的相关应用还有很多,例如:在军事应用中,增强红外图像提取我方感兴趣的敌军目标;在空间应用中,对用太空照相机传来的月球图片进行增强处理改善图像的质量;在农业应用中,增强遥感图像了解农作物的分布;在交通应用中,对大雾天气图像进行增强,加强车牌、路标等重要信息进行识别;在数码相机中,增强彩色图像可以减少光线不均、颜色失真等造成的图像退化现象。而且伴随着技术的不断更新换代,其应用也必将更加广泛。

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