『壹』 数字图像处理有哪些主要的应用
1、航天和航空方面
航天和航空技术方面的应用数字图像处理技术在航天和航空技术方面的应用,除了JPL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。
2、生物医学工程方面
数字图像处理在生物医学工程方面的应用十分广泛,而且很有成效。除了上面介绍的CT技术之外,还有一类是对医用显微图像的处理分析,如红细胞、白细胞分类,染色体分析,癌细胞识别等。
3、工业和工程方面
在工业和工程领域中图像处理技术有着广泛的应用,如自动装配线中检测零件的质量、并对零件进行分类,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,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等。
(1)图像数字化设备有哪些扩展阅读:
一些优点:
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。只要图像在数字化时准确地表现了原稿,则数字图像处理过程始终能保持图像的再现。数组,这主要取决于图像数字化设备的能力。
现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高,这意味着图像的数字化精度可以达到满足任一应用需求。
2、适用面宽图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像,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)。从图像反映的客观实体尺度看,可以小到电子显微镜图像,大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。
『贰』 数字化技术有哪些
数字化,是指将任何连续变化的输入如图画的线条或声音信号转化为一串分离的单元,在计算机中用0和1表示。通常用模数转换器执行这个转换。
中文名
数字化
外文名
digitalization
转换
模数转换器执行这个转换
表示
在计算机中用0和1表示
当今时代
信息化时代
快速
导航
基础
优缺点
含义
数字化,即是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理,这就是数字化的基本过程。
基础
当今时代是[1] 信息化时代,而信息的数字化也越来越为研究人员所重视。早在40年代,香农证明了采样定理,即在一定条件下,用离散的序列可以完全代表一个连续函数。就实质而言,采样定理为数字化技术奠定了重要基础。
优缺点
优点
1、数字信号与模拟信号相比,前者是加工信号。加工信号对于有杂波和易产生失真的外部环境和电路条件来说,具有较好的稳定性。可以说,数字信号适用于易产生杂波和波形失真的录像机及远距离传送使用。数字信号传送具有稳定性好、可靠性高的优点。
2、数字信号需要使用集成电路(IC)和大规模集成电路(ISI)[2] ,而且计算机易于处理数字信号。数字信号还适用于数字特技和图像处理。
3、数字信号处理电路简单。它没有模拟电路里的各种调整,因而电路工作稳定、技术人员能够从日常的调整工作中解放出来。例如,在模拟摄像机里,需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时,还需要调整摄像机的摄像特性。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响,需要反复进行调整,才能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备里,摄像机还算是较小的电子设备。如果摄像机100%的数字化,就可以不需要调整了。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。对电视台来说,不需要熟练的工程师,还缩短了节目制作时间。
4、数字信号易于进行压缩。这一点对于数字化摄像机来说,是主要的优点。
缺点
1、数字信号本身与模拟信号相比,确实受外部杂波的影响较小,但是它对被变换成数字信号的模拟信号本身的杂波却无法识别。因此,将模拟信号变换成数字信号所使用的模/数(A/D)变换器是无法辨别图像信号和杂波的。
2、由于数字化处理会造成图像质量、声音质量的损伤。换句话说,经过模拟→数字→模拟的处理,多少会使图像质量、声音质量有所降低。严格地说,从数字信号恢复到模拟信号,将其与原来的模拟信号相比,不可避免地会受到损伤。这一点与下面的缺点有着密切的联系。
3、模拟信号数字化以后的信息量会爆炸性地膨胀。为了将带宽为(f)的模拟信号数字化,必须使用约为(2f+α)的频率进行取样,而且图像信号必须使用8比特(比特就是单位脉冲信号)量化。
具体地说,如果图像信号的带宽是5MHz,至少需要取样13×106至14×106次(13M至14M次),而且需要使用8比特来表示数字化的信号。因此,数字信号的总数约为每秒1亿比特(100M比特)。且不说这是一个天文数字,就其容量而言,对集成电路来说,也是难于处理的。
因此,这个问题已经不是数字化本身的问题了。不过,为了提高数字化图像质量,还需要进一步增加信息量。这就是数字化技术需要解决的难题,同时也是数字信号的基本问题。
『叁』 简述如何获得和处理数字图像,所需的主要设备和操作步骤有哪些
数字图像处理主要就是一些算法,如果你已经入门的话,就可以做一些简单的图像处理算法。推荐看一本图像书《数字图像处理基础》朱虹著,将的很通俗易懂
(1)目前,数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大。如一幅256×256低分辨率黑白图像,要求约64kbit的数据量;对高分辨率彩色512×512图像,则要求768kbit数据量;如果要处理30帧/秒的电视图像序列,则每秒要求500kbit~22.5Mbit数据量。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。
(2)数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。如电视图像的带宽约5.6MHz,而语音带宽仅为4kHz左右。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上,技术难度较大,成本亦高,这就对频带压缩技术提出了更高的要求。
(3)数字图像中各个像素是不独立的,其相关性大。在图像画面上,经常有很多像素有相同或接近的灰度。就电视画面而言,同一行中相邻两个像素或相邻两行间的像素,其相关系数可达0.9以上,而相邻两帧之间的相关性比帧内相关性一般说还要大些。因此,图像处理中信息压缩的潜力很大。
(4)由于图像是三维景物的二维投影,一幅图象本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力,很显然三维景物背后部分信息在二维图像画面上是反映不出来的。因此,要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量,例如双目图像或多视点图像。在理解三维景物时需要知识导引,这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题。
(5)数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的,因此受人的因素影响较大。由于人的视觉系统很复杂,受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大,作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究。另一方面,计算机视觉是模仿人的视觉,人的感知机理必然影响着计算机视觉的研究。例如,什么是感知的初始基元,基元是如何组成的,局部与全局感知的关系,优先敏感的结构、属性和时间特征等,这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题。
数字图像处理的优点
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。只要图像在数字化时准确地表现了原稿,则数字图像处理过程始终能保持图像的再现。
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二维数组,这主要取决于图像数字化设备的能力。现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高,这意味着图像的数字化精度可以达到满足任一应用需求。对计算机而言,不论数组大小,也不论每个像素的位数多少,其处理程序几乎是一样的。换言之,从原理上讲不论图像的精度有多高,处理总是能实现的,只要在处理时改变程序中的数组参数就可以了。回想一下图像的模拟处理,为了要把处理精度提高一个数量级,就要大幅度地改进处理装置,这在经济上是极不合算的。
3.适用面宽图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像,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)。从图像反映的客观实体尺度看,可以小到电子显微镜图像,大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后,均是用二维数组表示的灰度图像(彩色图像也是由灰度图像组合成的,例如RGB图像由红、绿、蓝三个灰度图像组合而成)组合而成,因而均可用计算机来处理。即只要针对不同的图像信息源,采取相应的图像信息采集措施,图像的数字处理方法适用于任何一种图像。
4.灵活性高图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分,每一部分均包含丰富的内容。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。
数字音频的优点
无线由广播正在进入数字时代,其特点是从播音室至接收机传送的各种业务都是在数字领域里进行的.数字音频广播(DAB)是根据尤里卡-147计划提出的,后来由欧洲电信标准协会(ETSI)进行了标准化,旨在传送高质量的数字音频无线电业务给广大听众.在英国,英国广播公司(BBC)目前正在率先建立DAB全国传输网络,T大众提供各种数字无线电广播业务,并挖掘DAB的潜力,推出现有AM/FM无线电系统无法提供的各种新型节目和业务种类
『肆』 图像的数字化是什么
图像的数字化是首先要把一幅画面分解为若干个像素,这便相当于“取样”。组成画面的像素越多,相当于所取的样值越多,出来的图像也越清晰。
对每一像素要进化量化。一是对亮度进行量化,一是对色彩进行量化。所有颜色都是由红、绿、蓝三原色调配而成的,所以对色彩的量化还要分解为对三原色的量化,利用三者不同的比例,组成不同的颜色。如果用8位二进制数,也就是用一个字节对亮度进行量化,则每一像素可以有256种不同亮度。如果对每一原色,也各用一个字节量化,便可调配出256×256×256=16777216种颜色。
对量化的值用二进制数表现出来,便是编码。
如果一个画面由1024×768=786432个像素组成,每一像素的亮度和色彩共用4个字节量化,则每帧画面便拥有3145728字节的数据。要获得动作流畅的画面,需要每秒提供30帧画面,也就是需要数据的传输速度达94371840字节/秒。
『伍』 图片数字化有什么功能
随着数字技术的不断发展和应用,现实生活中的许多信息都可以用数字形式的数据进行处理和存储,数字图像就是这种以数字形式进行存储和处理的图像。利用计算机可以对它进行常现图像处理技术所不能实现的加工处理,还可以将它在网上传输,可以多次拷贝而不失真。
一、获得图像的方法
许多带有图像的文件都使用模拟图像如35mm幻灯片、透射片或反射片。要获得一个数字图像必须将图像中的像素转换成数字信息,以便在计算机上进行处理和加工。将模拟图像转换成数字图像的工作,通常可由扫描仪来完成。扫描仪测量从图片发出或反射的光,依次记录光点的数值并产生一个彩色或黑白的数字拷贝。这个图像被翻译成一系列的数字后存储在计算机的硬盘上或者其他的电子介质上,如可移动式硬盘,图形CD或记录磁带等。一旦图像被转换成数字文件,它就能够被电子化地从一台计算机传输到另一台计算机上。
需了解的术语
模拟图像——一个以连续形式存储的数据。如在海边用传统相机拍摄的照片就是模拟图像。
数字图像——用二进制数字处理的数据(如通和断),如用数码相机拍摄的数字照片。
扫描仪——一个数字化的输入设备,产生比特图的拷贝,用以电子化地加工处理。
二、设计规划数字化的方法
一个应用范围广泛的软件可以支持数字化的图像处理,如产生数字图形,修改数字图片,进行一些诸如页面设计之类的技术加工,并将一些图素组合在一个图像中。
通过应用这些软件所产生的图像被分成为两大类,即矢量图形和位图图像。
矢量图形经常用于线段绘图,标识语句作图和任何需要平滑过渡边缘清晰的图像。矢量图形的一个优点就是它们能够被任意放大、缩小而不损失细节和清晰度,也不会扭曲。
位图图像通常是图片或照片一类的图像,如用扫描仪得到的图像。位图图像利用扫描仪中的软件将图片的信息“映射”到虚拟的图形栅格中对应的空间,彩色像素填充每一个小格中,由此组成整个图像。与矢量图形不同的是,如果没有非常好的图像质量,位图图像是不能被任意放大的。当图像扩大时,像素栅格尺寸也相应增加,清晰度就下降了。因此为了获得足够的图像细节,选择扫描位图图像的尺寸很重要。位图图像文件通常要比矢量图形文件大得多,因为再生图像时需要更多的信息。
用来描述图形图像文件的格式有许多,其中两个应用最广的是TIFF(Tagged Image File Format)格式和EPS(Ecapsulated Postscript)格式。TIFF是常用的位图图像格式,而矢量图形则类似于EPS文件。不同类型的图形图像文件能够被组合在一起,以一种通用的文件格式来设计和排版。
在设计排版完成以后,所有的图素都被集中在一个文件中,这个文件可包含存储于不同文件格式中的矢量图形和位图图像。这个文件可转换为输出设备所要求的光栅图形格式文件(一种位图形式)。输出设备中光栅的大小是固定的,它取决于输出设备的分辨率。此时文件中的所有图素,无论原来是什么格式,都将被位图化以便输出设备能够再现图像。
需要了解的术语
矢量图形——一种可以任意缩放但不损失细节的图形文件。
位图图像——一种以像素或点的格式进行存储的图像文件。
光栅图像处理器——是一种软硬件合一的设备,能将图形文件转换成输出所需的一系列点的数据。
分辨率——也称解像度,单位长度上像素的数量,常用单位是dpi(像素点/英寸)。
三、数字图像再现的方法
利用不同的技术可以在一台宽幅输出设备上产生数字图像,其中液体喷墨技术、静电技术、固体喷墨技术、热转换技术和照相技术是当今采用的几种主要的技术。
这里对几种技术做大致的介绍:
喷墨技术
根据需要通过施加压力迫使油墨滴落到需要产生图像的介质上。
连续性——油墨在压力下连续地形成墨滴的射流,喷射到需要形成图像的介质上。
热效应——在喷嘴口产生气泡,气泡的压力把墨滴推到介质上。
固态墨——油墨以固态形式存储,需要时将其熔化,用类似液态油墨喷射的方法印在介质上。
热敏蜡或热敏树脂转换技术
蜡或树脂用于胶片载体,通常是辊轴状的。蜡或树脂通过加热被转印到介质上,每一种颜色必须分开转印。
染料热升华技术
类似于热敏转换技术,当受控的热源发热时,热升华染料被蒸发从载体辊上转印到介质上去。
静电技术
特殊的介质上带有静电电荷的图像,静电吸引了彩色的微粒形成彩色图像,典型的静电打印机打出的图像每种颜色是分开的。
雾化溅射技术
单独放置的彩墨通过喷嘴直接喷溅到介质上去。
数字图像能够应用于纸介质、乙烯基薄膜介质、纤维织物、塑料和许多其他材料上,可根据需要选择最合适的输出设备和介质。
四、后处理
使用特殊的介质、油墨或滚压成像的图像,都能够经受得住日晒和日常气候条件变化的影响。同样,不干胶也给数字图像应用于备种物体表面提供了机会。你可以在公共汽车、飞机、建筑物、陶瓷制品、针织物等任何可以装饰图案的表面上看到数字图像。
数字图像技术正在改变我们处理图像的方式,它具备许多优点:
当它进入可视信息交流时,数字图像改变了原有习惯。几年前,成本、色彩、幅面和印刷周期是大幅面图像需求者所面对的四大难题。现在数字技术已经成功地进入角色,使得大幅面图像的制作比以往更加方便实用和实惠。
下面介绍数字图像技术是如何突破这四大难题的:
成本——数字打样或预印的成本都明显低于传统打样,使生产全彩色图像的短版活及单张打样的价格都在可接受范围内。
色彩——对于许多项目来说,传统打样实在是太贵了,而数字图像是一种色彩处理工艺,省去了昂贵的打样步骤。
尺寸——数字图像技术实际上可以处理任何尺寸的画面,现有输出设备的幅宽可以从几英寸到60英尺以上,对于更大的图片可以采用分片拼装的方法来完成。
印刷周期——数字图像处理是一个自动化的过程,可快速地运作和改变图像,利用数字图像技术不仅能够即要即得,而且可以分别修改图像内容和文字信息。◎
『陆』 数字化仪是什么设备
数字化仪,是一种电脑输入设备,它能将各种图形,根据坐标值,准确地输入电脑,并能通过屏幕显示出来。
数字化仪是将图像(胶片或像片)和图形(包括各种地图)的连续模拟量转换为离散的数字量的装置,是在专业应用领域中一种用途非常广泛的图形输入设备。当使用者在电磁感应板上移动游标到指定位置,并将十字叉的交点对准数字化的点位时,按动按钮,数字化仪则将此时对应的命令符号和该点的位置坐标值排列成有序的一组信息,然后通过接口(多用串行接口)传送到主计算机。再说得简单通俗一些,数字化仪就是一块超大面积的手写板,用户可以通过用专门的电磁感应压感笔或光笔在上面写或者画图形,并传输给计算机系统。不过在软件的支持上它是和手写板有很大的不同的,硬件的设计上也是各有偏重的。
在许多的专业应用领域中,用户需要绘制大面积的图纸,仅靠CAD系统是无法完全完成图纸绘制的,在精度上也会有较大的偏差,因此必须通过数字化仪来满足用户的需求。高精度的数字化仪适用于地质、测绘、国土等行业。普通的数字化仪适用于工程、机械、服装设计等行业。
『柒』 图像数字化器的性能指标主要包括哪些
图像的数字化的这种性能指标应该是比较多,所以的话包括的整体的范围类型也是太多的。
『捌』 常用的遥感数字图像处理系统有哪些
遥感图像处理的硬件系统
图4-5-1显示了图像处理的硬件系统的主要部件,它由以下几部分构成:计算机、输入设备、输出设备、存储设备以及系统操作台。
图4-5-1遥感图像处理的硬件系统
(1)计算机。计算机是遥感数字图像处理系统的核心,对主机的选择可以根据处理的规模来定。对于数据量特别大、处理速度要求很高的情况,应选择大型及至巨型计算机。而对于一般的用户而言,工作站和微机足够满足通常的遥感图像处理的要求。特别是微机的发展,使得以前需要大型计算机完成的处理工作,微机就可胜任。
(2)输入设备。遥感数字图像处理系统常用输入设备有磁带机、磁盘机(包括光盘)、摄像机、胶片扫描仪、析像器、数字化仪等。
(3)输出设备。遥感图像处理系统常用的输出设备有磁带机、磁盘机(包括光盘)、胶片扫描仪、彩色显示器、绘图仪和各种类型的打印机等。
(4)存储设备。由于遥感图像数据量往往很大,因此遥感图像处理系统中还需要有大容量的存储设备。常见的存储设备有软盘、磁盘和磁带,大容量的光盘现在也开始广泛地用于遥感数据存储。
(5)系统操作台。系统操作台是安置计算机、输入设备、输出设备及开展图像处理时所需的辅助设备。良好的图像处理环境,无疑对保证图像质量会起到促进作用。但是,随着微机的发展,操作台已逐渐消失,而代之以键盘和鼠标及简捷、实用的操作界面。操作终端与显示设备合二为一。
『玖』 影像设备都包括什么
1、医学影来像设备按成像自方法分为:X线成像、磁共振成像、核医学成像、超声成像、热成像、光学成像CT、DR、乳腺机都为X线成像。CT全称computered tomography。X线计算机体层成像。DR是数字化X线机,乳腺机时一种阳极为钼的特殊X线机,即软X线机。CT是进行横断面扫描的。片子的空间分辨率高。DR为重叠影像,片子清晰度高。
2、录像机的种类:按质量等级分类可分为: 广播级录像机、专业级录像机、家用录像机;按使用的磁带宽度分类:2吋磁带录像机(50.8)、1吋磁带录像机(25.4)、3/4吋磁带录像机(19)、1/2磁带录像机(12.7)、1/4吋磁带录像机(6.3)。
『拾』 图像处理的数字化
通过取样和量化过程将一个以自然形式存在的图像变换为适合计算机处理的数字形式。图像在计算机内部被表示为一个数字矩阵,矩阵中每一元素称为像素。图像数字化需要专门的设备,常见的有各种电子的和光学的扫描设备,还有机电扫描设备和手工操作的数字化仪。