王妍玮文献综述报告重点.doc

Santana3000轿车制动系统的设计综述报告 在人类接受的信息中，听觉信息占20%，视觉信息占60%，其他如味觉、触觉、嗅觉总起来不过占20%。可见，图像是人类传递信息的主要媒介，图像信息处理又是信息科学的重要研究分支，它起源于20世纪20年代的数字图像处理技术已成为工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理、化学、生物学、医学甚至社会科学等领域中各学科之间学习和研究的对象。而图像处理技术是在第三代计算机问世后才得到了迅速发展，其应用领域也愈来愈广，有些技术已相当成熟并产生了惊人的效益[1]。 1. 国内外数字图像处理的研究历史 数字图像处理技术起源于20 世纪20年代，当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约传输一幅照片，采用了数字压缩技术，就1920年的技术水平来看，传一幅图像需要一星期的时间，而压缩后，只需要3个小时。1964年到美国的喷气推进实验室处理了太空船“徘徊者7号”发回的月球相片，也标志着第三代计算机问世后,数字图像处理概念开始得到应用，其后，数字图像处理技术发展迅速，目前已成为工程学、计算机科学、统计学、物理学、化学、生物学以及医学甚至社会科学之间学习和研究的对象。如今，图像处理技术已给人类带来了巨大的经济和社会效益，成为科学研究、社会生产乃至人类生活中不可缺少的强有力的工具。 图像处理技术的发展大致也经历了初创期、发展期、普及期以及实用化期4 个阶段，初创期始于20世纪60年代，当时的图像采用像素光栅进行扫描显示，大多数采用中、大型机器处理，在这一时期，由于图像处理的成本较高，处理设备昂贵，其应用面很窄，进入20世纪70年代的发展期中，开始采用大量中、小型机进行处理，图像处理改用光栅扫描显示方式，特别是CT和卫星遥感图像的出现，对图像处理也直到了推进作用。以20世纪80年代，图像处理技术进入普及期，此时计算机担当起图像处理的任务。同时，随着大规模和超大规模集成电路的出现，设备的造价进一步降低，极大的促进了图形图像系统的普及和应用。20世纪90年代是图像处理技术的实用化年代，图像处理的信息量巨大，对处理的速度要求不高。 纵观图像处理的发展历史可知数字图像处理技术是随着计算机的诞生而诞生的一门科学，近几十年来随着计算机技术的发展而蓬勃发展，它采用一定的算法对数字图像进行处理，以获得人眼视觉或者某种接收系统所需要的图像的过程，其主要任务是研究各种算法设计和实现[2]。 2. 数字图像处理的研究现状及发展概况 当前，数字图像处理面临的主要任务是研究新的处理方法，构造新的处理系统，开拓更广泛的应用领域。同时，数字图像处理技术在许多不同领域得到重视，并取得了巨大的成就。 2.1数字图像的特点 数字图像有其自身的特点，只有了解了这些特点，才能使用正确的数字处理方法对图像进行处理，这些特点主要表现在如下几个方面： (1)图像信息量大 在数字图像处理中，一幅图像可看成是由图像矩阵中的像素组成的(一般分辨率的像素数为256×256， 512×512，高分辨率的像素数可达1024×1024或2048×2048)。每个像素的灰度级至少要用6bit(单色图像)来表示，一般采用8bit(彩色图像)，高精度的可用12bit或16bit，其数据量为像素数乘灰度级，如256×256×8=64kb，X光照片一般用64-256kb的数据量，一幅遥感图像3240×2340×4=30Mb，因此，数字图像中所包含的信息量大，大数据量也给存储、传输和处理都带来巨大的困难[3]。 (2)图像处理技术综合性强。 当今的图像处理理论大多是物理和通信理论的推广，多半是把通信中的一维问题推广到二维，以便于分析。在此基础上，逐步发展自己的理论体系是图像信息处理的一项重要任务。图像处理中的信息获取和显示技术主要源于物理原理及电视技术，如摄像、显示、同步等技术。计算机已是数字图像处理的常规工具。在数字图像处理中涉及到软件、硬件、网络、接口等多项技术，特别是并行处理技术在实时数字图像处理中显得十分重要。大量的图像处理算法主要源于雄厚的数理基础，建立图像处理本身的理论体系也离不开物理机理和严密的数学工具。因此，图像处理科学是一项涉及多学科的综合性科学。 (3)图像信息理论与通信理论密切相关。 1948年，仙农发表了《通信中的数学理论》一文，它奠定了信息论的基础。图像信息论也属于信息论科学中的一个分支，图像信息论是在通信理论研究的基础上发展起来的。它把通信中的一维问题推广到二维空间上来研究，也就是说，通信研究的是一维时间信息，而图像研究的是二维空间信息，通信研究的是时间域和频率域的问题；图像理论研究的是空间域和空间频率域(或变换域)之间的关系；;通信理论认为：任何一个随时间变化的波形都是由许多频率不同、振幅不同的正弦波组合而成；图像理论认为：任何一幅平面图像是由许多频率、