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科普:图像处理是做什么的? 精选

已有 40562 次阅读 2014-8-31 22:50 |个人分类:闻图思学|系统分类:科普集锦| 图像处理, 光电技术, 科普

曾经不少人问我,图像处理是做什么的?是不是利用Photoshop软件对风景照做一些美化、渲染之类的事情,也就是日常流行的PS一下照片,使照片变得适合人眼观察(好看)或具有某种艺术效果呢。答案显然是:NO。

fish.jpg car.jpg wallpaper.jpg 

图1 各种特效及合成图像

百度百科:图像处理(Image processing),是用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术,又称影像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组(矩阵),该数组(矩阵)的元素称为像素,其值为一整数,称为灰度值。图像处理技术的主要内容包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分。常见的处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像复原、图像分割和图像分析等。http://baike.baidu.com/view/14662.htm)。

我自己长期上了一门课,叫做“光电图像处理”,这跟一般的图像处理又是什么样的一种关系呢。

狭义的图像处理实际是指针对可见光(自然图像)的数字图像处理,也就是在已经获取了图像,并经过数字化和采样后的二维数字(信号)图像的前提下,对其进行数字滤波(去噪声、清晰化、增加对比度)、图像编码与压缩(图像传输、通信)、图像分析与解释(分割、识别等)。

广义的图像处理,应涉及更广泛的内容,包括图像采集(光学系统、材料器件、工艺及传感器阵列等)、传输(编码、通信)、处理(清晰度、对比度等后续成像质量改善)、分析与识别(分割、特征提取、描述、分类识别等)以及各种场合的技术应用等。

光电图像处理”又是什么呢?不同传感器、不同观测系统下可见、不可见电磁波源探测到的信息经过转换后以视觉可见的形式成像的景象,并对其进行处理,均可称为光电图像处理。严格来说,包括了医学影像(r,X射线、MRI等)、微波/毫米波/太赫兹成像、紫外、红外、可见光等整个电磁波谱上的所有频段。有时候,人们不自觉的给电子学与光电子学划分一个界限。习惯上,光电图像处理,主要是涉及光电传感器采集到并经处理得到的数字(信号)图像,其应用重点放在光电探测(检测)、测量及相关应用系统领域。


图2 电磁波谱图

因此,人们习惯把“光电图像处理”的范畴定位为:紫外、可见光及不同波段的红外成像得到的图像。

有的摄影爱好者或影楼工作者,利用影像处理软件,做一些图片处理工作,也可以称为是图像处理工作者。还有一些人,利用MATLAB软件做一些去模糊、消噪声、清晰化、彩色变换等图像增强工作,也是属于图像处理的范畴。

一句话,图像处理很直观,也很有趣,且门槛低,只要懂得会使用计算机的人,都可以做一些与图像处理有关的工作。只要是人眼视觉正常的人,就可以正常感知自然界图像。因为,图像是人们感知自然界的主要信息来源。呵呵,图像处理其实是一万金油,洒哪里,哪里有用。图像处理不仅仅属于计算机、电子信息和自动化领域范畴。因为,任何人、任何行业和领域都离不开图像处理和利用图像感知世界。

图像处理到底属于哪个学科,没法定论。计算机、通信、电子、自动化、航空航天、工业控制、生物医学(医学影像)等。另外,农学、林学、纺织业、考古学、地质学,甚至文学、语言学、教育学、心理学、法学、艺体等人文社科领域,都离不开图像处理技术。

其实,图像处理就是一门通用技术。因此,搞图像处理一定是要结合具体应用的。不然,也就像“信号与信息处理”学科一样,就成了“上不着天,下不接地”的东东。

图像处理由于涉及成像(材料、工艺、器件、光学系统)、显示(材料、工艺、器件、电路)、传输(通信、网路、计算机等)、存储(材料、物理电子)、特征识别及应用(计算机、数学、信号处理、模式识别)等。因此,也是一个多学科交叉的技术应用领域。

目前,多维成像/测量、高速传输处理、复杂场景智能识别以及视频内容(动态图像)的智能分析与解译技术,为图像处理技术及系统应用提供了更为广阔的发展领域和空间。

图像处理直观、好玩,但要玩出高水平,却不是一件容易的事情。任何一个做图像处理的人都不可能做到全能,都是集中在某个小的应用领域做一些技术应用层面的设计及开发工作。



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