數(shù)字圖像處理技術(shù)的探究論文(2)
數(shù)字圖像處理技術(shù)的探究論文篇二
《數(shù)字圖像處理的技術(shù)及其在GIS中的應(yīng)用》
摘要：數(shù)字圖像處理技術(shù)是科學(xué)技術(shù)進步的產(chǎn)物，圖片是人類獲取信息與認識世界最主要的途徑，因此數(shù)字圖片技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使圖片的傳播更加的便利，使人類更加深入的認識世界，本文重點探討了數(shù)字圖像處理的技術(shù)應(yīng)用，以及在地理信息系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，以及數(shù)字圖像處理技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的作用。
關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像處理 GIS 技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2016)05-0000-00
數(shù)字圖像處理就是利用計算機對圖像信息進行加工來滿足人類視覺或心理需求的行為，實質(zhì)上是一串能夠被計算機還原顯示和輸出為一幅圖像的數(shù)字碼，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的現(xiàn)代社會，人類對信息的獲取與傳輸主要依靠圖像，所以圖像對于人類認識世界，認識社會都有著很重要的作用。圖像處理技術(shù)發(fā)展時間并不長，其技術(shù)起源是在20世紀20年代，至今還不到一個世紀，因此數(shù)字圖像技術(shù)還未被完全的開發(fā)和利用，現(xiàn)如今除了對圖片作出處理之外，也在GIS(地理信息系統(tǒng))中被充分應(yīng)用。數(shù)字圖像處理技術(shù)在GIS中的應(yīng)用，為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展完善作出了巨大的貢獻。
1數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
數(shù)字圖像技術(shù)的應(yīng)用就是圖片通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳遞的過程中將圖片轉(zhuǎn)化成一組具有特定規(guī)律的計算機可以接受的數(shù)字形式，一般是用數(shù)字矩陣來表達的。所以數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展是在計算機基礎(chǔ)上發(fā)展來的，主要是靠計算機水平和數(shù)學(xué)理論作為發(fā)展動力，換言之就是計算機的發(fā)展推動數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展。
隨著計算機的發(fā)展，數(shù)字圖像技術(shù)也開始發(fā)展，數(shù)字圖像技術(shù)的起源是20世紀20年代，但真正的發(fā)展是在20世紀40年代計算機技術(shù)開始發(fā)展之后，其最早期的處理是以傅里葉變換為基礎(chǔ)對圖像進行簡單的處理，但是由于當時的計算機的容量很小，而圖片的容量卻很大，因此這個階段的圖像處理通常是分段進行，并且時間也較慢，所以在當時的實用性并不是很強[1]。
一直到了20世紀80年代，隨著計算機技術(shù)實現(xiàn)質(zhì)的飛躍后，數(shù)字圖像處理才真正的在計算機中實現(xiàn)，其真正的價值意義才被發(fā)掘，并且隨著數(shù)字化儀與掃描儀的生產(chǎn)與運用、遙感技術(shù)的發(fā)展與數(shù)學(xué)算法的成熟都在一定程度上促進了數(shù)字圖像技術(shù)的進步與完善，其主要的應(yīng)用范圍是在通訊技術(shù)、宇宙探索、遙感技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)、氣象預(yù)測、計算機科學(xué)軍事技術(shù)、偵緝破案考古以及測繪等等方面，數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用為這些領(lǐng)域的發(fā)展打開了新的發(fā)展領(lǐng)域。
2數(shù)字圖像處理的基本理論與技術(shù)
數(shù)字圖像處理自從其發(fā)展以來一直在不斷的發(fā)展與完善，不斷的尋求新的理論與算法，在不斷的發(fā)展探索中形成了多種理論。
(1)小波理論。小波理論相對于傅里葉變換有著很大的優(yōu)越性，但是小波理論的真正突破是從20世紀80年代開始的，雖然經(jīng)過了長時間的發(fā)展但還是存在很多的問題亟待解決。小波理論還被成為數(shù)學(xué)的“顯微鏡”[2]，當前對小波理論的應(yīng)用還大多數(shù)在2維，目前仍然在探討階段。
(2)分形理論。分形理論是由英國人創(chuàng)立的，是非線性代數(shù)中的一個分支，它在自然科學(xué)中被廣泛的應(yīng)用，在自然界中的物質(zhì)大都可以分為兩種情況，一種的有形狀尺度的，例如一棵樹的高度，也有沒有具體的形狀尺度的，比如雨雪，而這些沒有尺度的就是分形，在圖像中分形幾何的物質(zhì)大量的存在，所以在數(shù)字圖像處理中分形理論被大量的運用。
(3)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)顧名思義就是模仿人腦在工作中的方式而設(shè)計的一種機器，它具有不斷的獲取知識而解決問題的能力，在快速的運算以及學(xué)習(xí)理論的能力都有著非常重要的成果。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被應(yīng)用到很多領(lǐng)域，對于圖像處理領(lǐng)域主要應(yīng)用于字體字符的識別、語音、簽字、指紋、人臉等的識別，以及對癌細胞的識別，心電圖與腦電圖的分類等等。雖然在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面取得了一定的成果，但是仍然是處于初級階段，發(fā)展道路仍然很漫長。
(4)遺傳算法。遺傳算法在近幾年來的研究中廣受歡迎，其主要是依據(jù)生物學(xué)中的遺傳規(guī)律來研究生物個體之間的關(guān)系，數(shù)字圖像處理中主要是運用遺傳算法來對圖像進行分類，并且也取得了一定的成果，但是遺傳算法的價值不僅在于此，更多的價值有待發(fā)掘。
(5)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)。形態(tài)學(xué)本是生物學(xué)種研究植物、動物的結(jié)構(gòu)的一個分支，后來被應(yīng)用于以形態(tài)為基礎(chǔ)對圖形進行分析的一種數(shù)學(xué)工具。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在數(shù)字圖像處理中可以簡化圖片的數(shù)據(jù)，保持圖像的基本圖形。
3 熟悉圖像處理在GIS中的應(yīng)用
GIS(地理信息系統(tǒng))是一門在諸多學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，有獨立的學(xué)科體系，GIS中融合了地理學(xué)、地圖學(xué)、測量學(xué)以及計算機等科學(xué)，它主要作為獲取、整理、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具與技術(shù)手段，近年來被廣泛的關(guān)注與發(fā)展，并且取得了一定的成果，但是GIS是具有非常鮮明的時代性的學(xué)科，所以隨著時代的不斷進步，GIS也會不斷的發(fā)展。當前我國對GIS的研究僅停留在了3維，所以發(fā)展研究的空間仍然很大。
當前我國運用的GIS系統(tǒng)主要是以數(shù)字圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)的，GIS的編輯、存儲以及查詢等都是運用的圖像處理技術(shù);根據(jù)GIS的發(fā)展動向來看，今后的GIS將會主要依據(jù)遙感技術(shù)，而遙感技術(shù)就是圖像處理技術(shù)中的技術(shù)要領(lǐng);GIS中運用到的數(shù)據(jù)分析也是依靠的數(shù)字圖像處理技術(shù)理論來對數(shù)據(jù)進行壓縮和編碼的，因此GIS的發(fā)展與完善都離不開數(shù)字圖像處理，并且隨著數(shù)字圖像處理的不斷的發(fā)展，GIS也會隨之不斷的前進。
4結(jié)語
數(shù)字圖形處理技術(shù)主要依據(jù)電子計算機的發(fā)展而發(fā)展，因此數(shù)字圖形處理的發(fā)展受計算機行業(yè)的發(fā)展速度影響，今后其應(yīng)用也會越來越廣泛，并且也會一直影響GIS的發(fā)展與創(chuàng)新，數(shù)字圖形處理在GIS中的應(yīng)用也會越來越深入。
參考文獻
[1] 徐飛，施曉紅.MATLAB應(yīng)用圖像處理[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002.
[2] 胡圣武，潘正風(fēng)，梅天燦.數(shù)字圖像處理的技術(shù)及其在GIS中的應(yīng)用[J].測繪通報，2004(5).
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