结课论文-数字图像处理及特征测量 技术研究［毕业设计，精品论文］推荐.doc

数字图像处理及特征测量技术研究　　数字图像处理 (Digital Image Processing) 又称为计算机图像处理(Computer Image Processing)，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。其优点是处理精度高，处理内容丰富，可进行复杂的非线性处理，有灵活的变通能力等[1]。数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等科目[2]，因此，随着计算机技术及相关的边缘学科的迅猛发展，数字图像处理技术也日趋成熟，而且广泛应用于空间探测、遥感、生物医学、人工智能以及工业检测等许多领域，并促使这些学科产生了新的发展，而作为图像分析、计算机视觉关键技术的数字图像特征测量技术也日益成为研究的热点。 1　数字图像处理技术主要特点 1.1　再现性好 　　数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于，它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。 1.2　处理精度高 　　按目前的技术，几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的数组，这意味着图像的数字化精度可以达到满足应用需求。 1.3　适用面宽 　　图像可以来自多种信息源，可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像（例如X射线图像、射线图像、超声波图像或红外图像等）。 1.4　灵活性高 　　由于图像的光学处理从原理上讲只能进行线性运算，这极大地限制了光学图像处理能实现的目标。而数字图像处理不仅能完成线性运算，而且能实现非线性处理，即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。 1.5　信息压缩的潜力大 　　数字图像中各个像素并非完全独立的，其相关性较大。在图像画面上，经常有很多像素有相同或接近的灰度。因此，图像处理中信息压缩的潜力很大当然，由于数字图像处理的信息量很大，占用的频带较宽等原因，在早期也限制数字图像处理技术的发展，但随着计算机技术的飞速发展，计算机性能不断提高及相关理论的不断完善，这一问题已得到了有效解决。2　数字图像处理技术主要应用 　　图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着科学技术的不断发展，尤其是计算机科学的迅猛发展，数字图像处理技术的应用领域也将随之不断扩大。 2.1　航天和航空方面的应用 　　数字图像处理技术在航天和航空方面的应用，除对月球、火星照片的处理之外，另一方面的应用是在飞机遥感和卫星遥感技术中。利用各类卫星所获取的图像进行资源调查（如森林调查、海洋泥沙和渔业调查、水资源调查等），灾害检测（如病虫害检测、水火检测、环境污染检测等），资源勘察（如石油勘查、矿产量探测、大型工程地理位置勘探分析等）[3]，农业规划（如土壤营养、水份和农作物生长、产量的估算等），城市规划（如地质结构、水源及环境分析等）。 2.2　生物医学工程方面的应用 　　数字图像处理技术在生物医学工程方面的应用十分广泛，而且很有成效。通过医用显微图像的处理分析，可以进行红细胞、白细胞分类，染色体分析，癌细胞识别等。此外，在X光肺部图像增晰、超声波图像处理、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像处理技术。 2.3　工业和工程方面的应用 　　在工业和工程领域中图像处理技术有着广泛的应用，大大提高了工作效率，如自动装配线中质量检测、并对产品进行分类[4]，印刷电路板疵病检查，弹性力学照片的应力分析，流体力学图片的阻力和升力分析，邮政信件的自动分拣[5]，在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态，先进的设计和制造技术中采用工业视觉等[14]。 2.4　军事公安方面的应用 　　在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确制导，各种侦察照片的判读，具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练系统等；公安业务图片的判读分析，指纹识别，人脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等[6]。 2.5　文化艺术方面的应用 　　目前这类应用有电视画面的数字编辑，动画的制作，电子图像游戏，纺织工艺品设计，服装设计与制作，发型设计，文物资料照片的复制和修复，运动员动作分析和评分等等，现在已逐渐形成一门新的艺术——计算机美术。 2.6　其它方面的应用 　　如地理信息系统中二维、三维电子地图的自动生成、修复等；教育领域各种辅助教学系统研究、制作中；流媒体技术领域等等可见，现在数字图像处理技术已经渗透到社会生活的各个领域，数字图像特征测量技术作为图像分析、计算机视觉的关键技术几乎涉及数字图像处理的各个方面（如遥感图像分析、医学图像分析、机器视觉、导弹制导、指纹识别等），并成为图像处理研究的热点。 3　数字图像特征测量技术 　　对图像中区域的表达有一些对应的描述参数，也常称为特征。对图像中区域描述