研究數(shù)字圖像處理技術(shù)外文翻譯

1、研究數(shù)字圖像處理技術(shù)1介紹數(shù)字圖像處理方法的興趣源于兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域:提高圖象信息處理的人工解釋;圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、傳輸及機(jī)器自主感知。這一章有幾個(gè)目的:(1)定義的領(lǐng)域范圍,我們稱之為圖像處理;(2)從歷史的角度來看這一領(lǐng)域的起源;(3)為國家的藝術(shù)提供一些方法,在通過圖像處理檢查一些主要應(yīng)用領(lǐng)域時(shí);(4)簡(jiǎn)要的討論用于數(shù)字圖像處理的主要方法;(5)概述了包含在一個(gè)典型的、通用的圖像處理系統(tǒng)組件;(6)提供方向的書籍和其他文學(xué)中圖像處理工作通常是記者。1.1什么是數(shù)字圖像處理嗎?一個(gè)圖像可以被定義為一個(gè)二維函數(shù)f(x,y),x和y是空間(平面)的坐標(biāo)以及在任何一對(duì)坐標(biāo)(x,y)的振幅f稱為圖

2、像在這一點(diǎn)上的強(qiáng)度或灰度。數(shù)字圖像處理領(lǐng)域是指處理數(shù)字圖像通過數(shù)字計(jì)算機(jī)。注意,數(shù)字圖像是由一個(gè)有限數(shù)目的元素,每一個(gè)都有一個(gè)特定的位置和幅值。這些元素被稱為圖像元素,象素,像素。像素是最廣泛使用的術(shù)語來表示元素的一個(gè)數(shù)字圖像。我們認(rèn)為這些定義更正式的術(shù)語在第二章。視覺是最先進(jìn)的感官,難怪在人類感知中圖片扮演最重要的角色。然而,與人僅限于在可見光波段的電磁(em)譜,成像機(jī)器覆蓋幾乎整個(gè)電磁光譜,從射線到無線電波。他們可以處理圖像所產(chǎn)生的來源,這是人類不習(xí)慣圖像處理。這些包括超聲波、電子顯微鏡和計(jì)算機(jī)生成的圖片。因此,數(shù)字圖像處理包括多種多樣的應(yīng)用領(lǐng)域。在開始沒有通用的協(xié)議，關(guān)于在哪里圖像處理

3、停止和其他相關(guān)領(lǐng)域,如圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺。有時(shí)一個(gè)區(qū)別是由定義圖像處理作為一門學(xué)科都在輸入和輸出過程的照片。我們相信這是一個(gè)限制,有些人工邊界。例如,根據(jù)這個(gè)定義,甚至微不足道的任務(wù)計(jì)算平均強(qiáng)度的一個(gè)圖像(收益率一個(gè)數(shù)字)將不會(huì)被認(rèn)為是一個(gè)圖像處理操作。另一方面,計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域的最終目標(biāo)是利用計(jì)算機(jī)來模擬人類的視覺,包括學(xué)習(xí)和能夠做出推論和采取行動(dòng)基于視覺輸入。這個(gè)區(qū)域本身就是一個(gè)分支,人工智能(ai)的目的是模擬人類智能。這一領(lǐng)域的人工智能是在其早期階段的初級(jí)階段發(fā)展而言,進(jìn)步已經(jīng)比最初預(yù)想要慢得多。區(qū)域的圖像分析(也稱為圖像理解)是在圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺之間。沒有明確的邊界在連續(xù)體的一

4、端從圖像處理,計(jì)算機(jī)視覺在其他。然而,一個(gè)有用的范例是考慮三種類型的計(jì)算機(jī)化過程是這個(gè)統(tǒng)一體:低,中,和高過過程。低級(jí)處理涉及原始操作如圖像預(yù)處理來降低噪聲,對(duì)比度增強(qiáng),圖像銳化。一個(gè)低級(jí)過程的特點(diǎn)在于,實(shí)際上兩個(gè)其輸入和輸出圖像。中級(jí)處理圖像的工作包括諸如分割(分區(qū)一個(gè)圖像到區(qū)域或?qū)ο?,描述的對(duì)象來減少他們一種適于計(jì)算機(jī)處理和分類(識(shí)別)的個(gè)別對(duì)象。在水平過程的特點(diǎn)是事實(shí),它的輸入通常是圖像,但其輸出屬性從這些影像中(e . g。,邊緣輪廓,這個(gè)身份的個(gè)人對(duì)象)。最后,高級(jí)處理涉及“讓意義”的一套公認(rèn)的對(duì)象,見圖像分析,遠(yuǎn)遠(yuǎn)的連續(xù)介質(zhì),執(zhí)行認(rèn)知功能通常與視覺有關(guān)?；谇懊娴脑u(píng)論,我們看到,

5、一個(gè)邏輯位置重疊的圖像處理和圖像分析的面積是識(shí)別個(gè)別地區(qū)或?qū)ο?。因?我們所說的在這本書中數(shù)字圖像處理包括流程的輸入和輸出是圖像,此外,包括流程,從圖像中提取屬性,包括單個(gè)對(duì)象的識(shí)別。作為一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來闡明這些概念,考慮該地區(qū)的自動(dòng)化分析的文本。這個(gè)過程獲得的圖像區(qū)域包含文本。預(yù)處理,圖像,提取(分段)的單個(gè)字符,描述人物以一種適于計(jì)算機(jī)處理和識(shí)別那些個(gè)別字符范圍內(nèi)的我們稱之為數(shù)字圖像處理在這本書。使意義的內(nèi)容頁面可以被看作是在域的圖像分析,甚至計(jì)算機(jī)視覺,這取決于水平的復(fù)雜性所暗示的語句”使得用香熏?！辈痪脤㈦S處可見,數(shù)字圖像處理,因?yàn)槲覀円呀?jīng)定義了它,是成功應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域的特殊社會(huì)響和

6、經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這個(gè)概念在以下章節(jié)是開發(fā)的基礎(chǔ)方法用于這些應(yīng)用領(lǐng)域。1.2數(shù)字圖像處理的起源第一個(gè)數(shù)字圖像的應(yīng)用是在報(bào)紙行業(yè),當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)送的圖片是倫敦和紐約之間的海底電纜。介紹bartlane電纜視頻傳輸系統(tǒng)在1920年代早期減少所需的時(shí)間運(yùn)輸一幅橫跨大西洋的一個(gè)多星期,不到三個(gè)小時(shí)。專業(yè)印刷設(shè)備編碼的圖片為電纜傳輸,然后在接收端重建它們。圖1.1是通過這種方式傳播和復(fù)制在電報(bào)打印機(jī)安裝字體模擬半色調(diào)圖案。最初的一些問題在改善視覺質(zhì)量的這些早期的數(shù)碼照片相關(guān)的選擇印刷過程和分布的強(qiáng)度水平。印刷方法用于獲得無花果。1.1是放棄了向1921年底贊成一個(gè)技術(shù)基于攝影再生產(chǎn)由磁帶穿孔在電報(bào)接收終端。圖1.2

7、顯示了一個(gè)使用這種方法得到的圖像。在圖1.1的進(jìn)步是明顯的,無論是在音質(zhì)和分辨率。 圖1.1 數(shù)字圖像是在1921年從一個(gè)編碼帶由 圖1.2數(shù)碼照片是在1922年,電報(bào)打印機(jī)打印的(麥克法蘭) 根據(jù)一個(gè)穿越大西洋傳遞兩用特殊的打印方式 次的的信號(hào),打印出來的。 有些錯(cuò)誤是可見的。 早期的bartlane系統(tǒng)能夠編碼圖像在五個(gè)不同層次的灰色。此功能是在1929年增加到15水平。圖1.3是典型的圖像,可以獲得使用15音設(shè)備。在此期間,介紹系統(tǒng)開發(fā)一個(gè)膜板通過光束,被調(diào)制的編碼圖像復(fù)制過程大大提高了磁帶容量。盡管這個(gè)例子只是引用涉及數(shù)字圖像,他們不認(rèn)為是數(shù)字圖像處理的結(jié)果在上下文的定義,因?yàn)殡娔X沒有

8、參與他們的創(chuàng)造。因此,數(shù)字處理的歷史與發(fā)展密切的數(shù)字計(jì)算機(jī)。事實(shí)上數(shù)字圖像需要如此多的存儲(chǔ)和計(jì)算能力的進(jìn)步,數(shù)字圖像處理領(lǐng)域一直依賴于開發(fā)的數(shù)字計(jì)算機(jī)支持技術(shù),包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示、傳輸。一臺(tái)電腦的想法可以追溯到算盤的發(fā)明在小亞細(xì)亞,超過5000年前。最近,有進(jìn)展在過去兩個(gè)世紀(jì)的基礎(chǔ)的今天我們所說的計(jì)算機(jī)。然而,依據(jù)我們所說的現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)可以追溯到1940年代只有通過引入約翰馮諾伊曼的兩個(gè)關(guān)鍵概念:(1)內(nèi)存來保存一個(gè)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù),以及(2)條件分支。有兩個(gè)想法的基礎(chǔ)的一個(gè)中央處理單元(cpu),它的核心是計(jì)算機(jī)今天。從馮諾依曼,有一系列的進(jìn)步,導(dǎo)致電腦強(qiáng)大到足以被用于數(shù)字圖像處理。簡(jiǎn)單地說

9、,這些進(jìn)步可能總結(jié)如下:(1)晶體管的發(fā)明在1948年由貝爾實(shí)驗(yàn)室;(2)發(fā)展在1950年代和1960年代的高級(jí)編程語言cobol(面向商業(yè)的通用語言)和fortran(公式翻譯);(3)發(fā)明集成電路(ic)在德州儀器1958年;(4)操作系統(tǒng)的發(fā)展在1960年代早期;(5)微處理器的開發(fā)(單個(gè)芯片組成的中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入和輸出控件),國米在1970年代早期;(6)介紹ibm的個(gè)人電腦在1981;(7)逐步小型化的組件,從大規(guī)模集成(li)在1970年代后期,然后超大規(guī)模集成電路(vlsi)在1980年代,到現(xiàn)在使用超大規(guī)模集成(超大規(guī)模集成)。 圖1.3 在 1929年從倫敦到cen

10、erale潘興在紐約通過15平調(diào)設(shè)備傳輸沒有處理的照片。同時(shí)這些進(jìn)步是大規(guī)模發(fā)展存儲(chǔ)和顯示系統(tǒng), 數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的基本要求,。第一個(gè)電腦強(qiáng)大到足以進(jìn)行有意義的圖像處理任務(wù)出現(xiàn)在1960年代早期。出生的我們稱之為數(shù)字圖像處理今天可以追溯到這些機(jī)器的可用性和快速的爆發(fā)程序在那段時(shí)期。它把這兩個(gè)發(fā)展的結(jié)合將成為關(guān)注焦點(diǎn)的潛在的數(shù)字圖像處理的概念。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)工作為提高圖像從一個(gè)太空探測(cè)器開始在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(帕薩迪納,加利福尼亞州)在1964年當(dāng)月球的畫面通過管理員7處理由計(jì)算機(jī)來糾正各種類型的圖像失真所固有的車載電視攝像機(jī)。figure1.4shows第一映像的月亮被管理員7 1964年7月3

11、1日上午9:09年a . m .東部夏令時(shí)間(edt),約17分鐘前撞擊月球表面(標(biāo)記,稱為網(wǎng)格標(biāo)記,用于幾何修正,詳見第五章)。這也是第一映像的月亮被一個(gè)美國宇宙飛船。成像的教訓(xùn)與游俠7擔(dān)任基礎(chǔ)改進(jìn)方法用來提高和恢復(fù)圖像的測(cè)量任務(wù)到月球,水手系列飛越火星任務(wù),阿波羅載人飛行到月球,和其他人。在平行空間應(yīng)用,數(shù)字圖像處理技術(shù)始于1960年代末和1970年代早期用于醫(yī)療成像、遠(yuǎn)程地球資源觀測(cè)和天文。本發(fā)明在1970年代早期的計(jì)算機(jī)軸向斷層掃描(貓),也稱為計(jì)算機(jī)斷掃描(ct)斷層,是最重要的事件之一在圖像處理的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)診斷。計(jì)算機(jī)軸向斷層是一個(gè)過程,在這一圈環(huán)繞一個(gè)對(duì)象的探測(cè)器(或病人)和一個(gè)x射線源,同心探測(cè)器環(huán),旋轉(zhuǎn)對(duì)象。x射線穿過物體和收集另一端通過相應(yīng)的探測(cè)器在環(huán)。作為源的旋轉(zhuǎn),這個(gè)過程是重復(fù)的。斷層由算法,利用感知數(shù)據(jù)構(gòu)建一種形象,代表了一個(gè)“切”通過對(duì)象。運(yùn)動(dòng)的物體在一個(gè)方向垂直于環(huán)探測(cè)器產(chǎn)生一組這樣的片,構(gòu)成一個(gè)三維(3 - d)引渡的內(nèi)部對(duì)象。斷層攝影術(shù)發(fā)明獨(dú)立爵士戈弗雷艾倫m科爾馬