圖像處理，又稱(chēng)影像處理，主要是用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析，以達(dá)到所需結(jié)果的技術(shù)。以下是對(duì)圖像處理主要內(nèi)容的詳細(xì)解釋?zhuān)?/p>
一、圖像處理的基本內(nèi)容
圖像處理一般指數(shù)字圖像處理，即針對(duì)用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、掃描儀等設(shè)備經(jīng)過(guò)采樣和數(shù)字化得到的一個(gè)大的二維數(shù)組（矩陣，該數(shù)組的元素稱(chēng)為像素，其值為一整數(shù)，稱(chēng)為灰度值）圖像，進(jìn)行一系列操作。這些操作包括但不限于：
1. 圖像壓縮：圖像編碼的核心技術(shù)，旨在解決數(shù)字圖像占用空間大，特別是在做數(shù)字傳輸時(shí)占用頻帶太寬的問(wèn)題。
2. 圖像增強(qiáng)和復(fù)原：前者旨在改善圖像的視覺(jué)效果；后者則力求圖像保持本來(lái)面目，用來(lái)糾正圖像在形成、傳輸、存儲(chǔ)、記錄和顯示過(guò)程中產(chǎn)生的變質(zhì)和失真。
3. 圖像匹配、描述和識(shí)別：圖像識(shí)別也稱(chēng)模式識(shí)別，就是對(duì)圖像進(jìn)行特征抽取，然后根據(jù)圖形的幾何及紋理特征對(duì)圖像進(jìn)行分類(lèi)，并對(duì)整個(gè)圖像作結(jié)構(gòu)上的分析。圖像描述是圖像識(shí)別和理解的必要前提。
此外，常見(jiàn)的圖像處理操作還有圖像數(shù)字化、圖像分割和圖像分析等。
二、圖像處理的主要方法
圖像處理技術(shù)包括點(diǎn)處理、組處理、幾何處理和幀處理四種方法。
1. 點(diǎn)處理：處理的對(duì)象是像素，因此得名。該方法簡(jiǎn)單而有效，主要用于圖像的亮度調(diào)整、圖像對(duì)比度的調(diào)整以及圖像亮度的反置處理等。
2. 組處理：處理的對(duì)象是一組像素，因此又叫“區(qū)處理”或“塊處理”。該方法在圖像上的應(yīng)用主要表現(xiàn)在檢測(cè)圖像邊緣并增強(qiáng)邊緣、圖像柔化和銳化、增加和減少圖像隨機(jī)噪聲等。
3. 幾何處理：指經(jīng)過(guò)運(yùn)算改變圖像的像素位置和排列順序，從而實(shí)現(xiàn)圖像的放大與縮小、圖像旋轉(zhuǎn)、圖像鏡像以及圖像平移等效果的處理過(guò)程。
4. 幀處理：指將一幅以上的圖像以某種特定的形式合成在一起，形成新的圖像。其中，“特定的形式”是指經(jīng)過(guò)“邏輯與”運(yùn)算進(jìn)行圖像的合成、按照“邏輯或”運(yùn)算關(guān)系合成、以“異或”邏輯運(yùn)算關(guān)系進(jìn)行合成、圖像按照相加或者相減以及有條件的復(fù)合算法進(jìn)行合成、圖像覆蓋或取平均值進(jìn)行合成。
三、圖像處理技術(shù)的分類(lèi)
圖像處理技術(shù)一般也分為兩大類(lèi)：模擬圖像處理和數(shù)字圖像處理。
1. 模擬圖像處理：包括光學(xué)處理（利用透鏡）和電子處理，如照相、遙感圖像處理、電視信號(hào)處理等。其特點(diǎn)是速度快，一般為實(shí)時(shí)處理，理論上講可達(dá)到光速，并可同時(shí)并行處理。缺點(diǎn)是精度較差，靈活性差，很難有判斷能力和非線(xiàn)性處理能力。
2. 數(shù)字圖像處理：一般都用計(jì)算機(jī)處理或?qū)崟r(shí)的硬件處理，因此也稱(chēng)為計(jì)算機(jī)圖像處理。其優(yōu)點(diǎn)是處理精度高，處理內(nèi)容豐富，可進(jìn)行復(fù)雜的非線(xiàn)性處理，有靈活的變通能力，一般來(lái)說(shuō)只要改變軟件就可以改變處理內(nèi)容。缺點(diǎn)是處理速度相對(duì)較慢，特別是進(jìn)行復(fù)雜的處理時(shí)更是如此。
四、圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域
圖像處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，具體如下：
1. 醫(yī)學(xué)影像：通過(guò)圖像處理算法來(lái)提取病灶、輔助診斷和手術(shù)操作。
2. 數(shù)字?jǐn)z影：利用圖像合成、色彩調(diào)整等技術(shù)對(duì)照片進(jìn)行美化和修飾。
3. 電影特效：實(shí)現(xiàn)各種奇幻的場(chǎng)景和角色。
4. 虛擬現(xiàn)實(shí)：通過(guò)圖像渲染和交互技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)逼真的虛擬場(chǎng)景和體驗(yàn)。
5. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：進(jìn)行圖像修復(fù)、模式識(shí)別和圖像壓縮等工作。
此外，航天和航空技術(shù)、通信工程、工業(yè)和工程、軍事和公安、文化與藝術(shù)等方面也都需要用到圖像處理技術(shù)。
總的來(lái)說(shuō)，圖像處理是一門(mén)涉及多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域的技術(shù)，其應(yīng)用和發(fā)展前景非常廣闊。
