關于圖像處理中幾個關鍵算法的研究

李炳銀

【摘 要】隨著科學技術的發展，的速度迅速發展，這其中，圖像處理領域作為一個新領域也在逐漸走進大眾的視野，越多的接觸到圖像處理技術，越能夠體會到單純的文字說明已經不能起到描述事物的相關作用了，工業正在以前所未有新景象開始進入到了我們生活的方方面面，但是圖像要想真正起到關鍵的作用，主要還在于對于圖像的處理，而有關圖像處理的幾個關鍵算法也是值得研究的重要問題，本文中，作者將主要討論圖像處理的相關基本概念和特點以及研究的內容，并因此總結出對于圖像處理的關鍵算法，為其提供理論層面的意義。

【關鍵詞】圖像處理；研究內容；關鍵算法

0 前言

人類傳遞信息的方式多種多樣，圖像作為傳遞信息的一種方式占據了日常生活的一半以上，圖像的傳遞方式更加直觀和多樣，給我們的生活提供了許多精彩?，F代社會中，人們溝通處理事物的方式多種多樣，圖像處理技術的出現使得人們可以更好地理解生活，而圖像要想能夠很好的呈現在我們的眼前，離不開相關人員對其進行嚴謹的技術處理，然而，當前對于圖像處理的技術并不完善，還需要給予完善，因此，本文中將對圖像處理存在的特點等進行分析，并因此探究出一些關鍵算法，為能夠更好地享受圖像傳遞做出理論貢獻。

1 圖像處理概述

1.1 簡述圖像處理的概念

在人們的日常生活中，圖像不可忽視地起著至關重要的作用，有數據表明，人們每天接觸到的所有信息中，視覺方面的信息高達百分之七十以上，相比文字和語言，視覺圖像對信息的表達更加形象，也容易給人留下更為深刻的印象。圖像所包含的范圍在方方面面，例如各種圖形，包括普通的紙質圖片、電子設備中的圖片、醫學領域常用到的X 光片、乃至日常生活中在電視和電影中獲取的畫面。而圖像處理指的是通過計算機等電子設備對相關的圖像給與外在加工和處理。從1920年開始，數字圖像處理技術即開始產生，最初的處理技術為數字壓縮技術，20世紀60年代后，圖像處理技術發生了飛速的發展，大約十年之后，圖像處理技術開始形成為一門較為完善的學科系統。近年來，伴隨著相關領域對圖像處理技術的要求越來越高，圖像處理技術正在以前所未有的速度發展。本文將主要討論圖像處理中的幾項關鍵算法，希望能夠對實際操作有更多創新影響。

1.2 探究圖像處理應用領域

從20世紀20年代圖像處理技術的產生開始，其應用領越來越廣泛，如醫學領域、航空航天、通信技術以及軍事等各個領域。在醫學領域，常見的X光片便是圖像處理技術的一項重要體現，科學家們通過圖像處理技術，將原有圖像的清晰度和分辨率加以提高，使醫生們能夠更加清楚地觀察患者透過科學儀器所表現出來的的病情，方便醫生能夠快速地初步診斷患者的病情；在航空航天領域，航天飛行器的正常運行已經離不開圖像處理技術，圖像處理技術可以幫助飛行器在飛行時正確地判斷方向起到導航的作用，還可以幫助其安全地規避風險；同樣，在軍事領域，圖像處理技術可以幫助作戰時的武器精確地判斷攻擊目標，提高作戰的準確性和成功率；除此之外，圖像處理技術還可以幫助警察們偵破案件，對案發現場的痕跡進行識別與處理起到幫助作用。近年來，對著科技的發展，圖像處理技術的應用領域逐漸增多，其將為社會的進步與發展做出巨大貢獻。

1.3 分析圖像處理的研究內容

圖像處理的研究內容非常廣泛，如圖像變換，即把固定的圖像從某個空間轉化到變換域的過程，圖像變換的主要優點是能夠讓人們從不同的視角來研究圖像信號的特殊性，通過變換域中的獨特之處，將圖像處理變得更為簡潔和方便；還有圖像分類，圖像分類技術大多被應用于醫學和軍事等領域，即通過計算機將圖像定量分析，把圖像中的所有像元或區域統一成某個系統中的一種，用計算機將其自動分類處理，或是用人為的視覺方式和計算機自動分類處理相結合來實現；除此之外，圖像融合也是另一研究內容，是把不同的傳感器反映的相同的圖像數據進行空間配準，進而通過固定的算法把不同的圖像數據中蘊含的內容結合起來產生全新圖像數據的一種技術，其優點在于可以充分地利用不同的信息資源的信息來整合所需資源。

2 探究圖像處理的幾項關鍵算法

2.1 圖像增強法

在圖像的生成以及傳輸過程中，不可避免地會受到外界環境的影響而產生一些噪音，影響圖像的最終效果，因此為了保證圖像的效果，減少噪聲的影響，圖像增強算法應運而生，圖像增強算法，不僅能夠有效地降低噪聲的影響，還能夠增強圖像的清晰度，實現理想的視覺效果。關于圖像增強算法，也有許多種不同的方法，這些方法有些在圖像去噪方面、有些在灰度圖像增強和彩色圖像增強等不同的方面有著突出的效果，根據相關資料的對比發現Jourlin 和Pinoli 研究的算法更具普遍性，一方面可以有效地減弱噪聲另一方面可以提高圖像的清晰度，完好的處理圖像細節，還能夠增強圖像灰度和彩色，同時圖像也不會因此而失真，是現在圖像處理領域的一種較好的計算方法。

2.2 邊緣檢測法

圖像的處理中，常常會出現邊緣處理不當的情況導致圖像的效果不佳，圖像邊緣指的是由于圖像的灰度、紋理等分布不均勻或者處理不當導致的，此時要對圖像的邊緣進行檢測，邊緣檢測法也有多種，但這其中，Canny方法是效果最為理想的，但是這種算法對噪音的處理效果卻不好，因此，改進的 Robert 邊緣檢測算法由此而生，改進的Robert算法克服了Canny方法對噪聲處理不當的問題，同時克服了傳統的Robert算法對圖像邊緣處理粗糙的劣勢，能夠使處理后的圖片具有清晰的觀賞效果。

2.3 閾值計算法

實踐中，對于圖像處理的主要目的之一是為了能夠使其符合人眼的視覺特性，給人以舒適感，另一個目的是為了能夠方便計算機的處理，而計算機的處理最終也是為了能夠符合人眼的視覺感。閾值計算法也有很多不同的方法，但多數只是給了理論上的算法，沒有說明具體的閾值計算方法，但是檢測閾值threshold用式在算法中給出了具體的應用方法，通過具體的研究和分析，將算法和圖像效果的數據對應發現了其規律，從實驗中說明該閾值計算方法通過分析人眼對于觀察顏色的生理特征，發現在人類視覺對色彩的分辨率高圖像部分，由于一般人可以很輕松的看出它們之間存在的不同，因此其對應的閾值可以小一些，相比之下，在視覺分辨率低的圖像部分，對應的閾值應該更大。據此檢測閾值threshold用式算法可以很好的幫助計算機或者機器根據人眼特性來分析圖像，最終取得理想的效果。

3 結語

隨著科技的發展，我國圖像處理技術也在不斷的進步，為我們的日常生活提供了許多便利，同時也愉悅了我們的心情。然而，目前許多圖像的處理技術還存在一些缺陷，如圖像邊緣處理過于粗糙、色彩對比度不強、灰度不夠等情況使得實踐中多度圖像視覺效果不佳，不僅影響其外觀的美觀程度，進而會影響其本身作用。本文通過分析了圖像處理適用領域和研究內容，充分理解圖像處理的關鍵作用，進而提出了幾種有關圖像處理的關鍵算法，希望能夠為實踐中更好的處理圖像、方便人們的生活提供理論意義。

【參考文獻】

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