¿De qué se trata principalmente el procesamiento de imágenes? ¿De qué sirve? ¿Para qué se utiliza y qué factores se deben considerar para resolver un problema?
1. (1) Aplicaciones típicas del procesamiento de imágenes digitales: compresión y transmisión de imágenes (o comunicación de imágenes) (como el estándar de compresión JPEG para imágenes fijas; el estándar MPEG dinámico, un estándar similar en telecomunicaciones es H .264). , MP4 para entretenimiento también pertenece a esta área). El contenido principal de la investigación es desarrollar algoritmos de codificación y decodificación de imágenes más efectivos (ahora hay muchos chips de codificación y decodificación implementados en hardware, y los indicadores de rendimiento específicos son diferentes de los estándares aplicables).
(2) El reconocimiento biométrico es la aplicación del procesamiento de imágenes digitales en el campo de la seguridad de la información (incluido el reconocimiento de huellas dactilares, reconocimiento de iris, reconocimiento facial, etc., por supuesto, el reconocimiento de matrículas utilizado en los sistemas de transporte). También hay una tecnología similar. El modo general es: preprocesamiento de imágenes (como eliminación de ruido, mejora, etc.) + extracción de características invariantes + coincidencia con características en la biblioteca de características => reconocimiento;
La aplicación del procesamiento de imágenes digitales en ingeniería biomédica. Se utiliza ampliamente en ingeniería médica y es muy eficaz. Además de la tecnología CT, también existe el procesamiento y análisis de imágenes microscópicas médicas, como la clasificación de glóbulos rojos y blancos, análisis de cromosomas, identificación de células cancerosas, etc. Además, la tecnología de procesamiento de imágenes también se utiliza ampliamente en el diagnóstico médico, como la nitidez de imágenes pulmonares de rayos X, el procesamiento de imágenes por ultrasonido, el análisis de electrocardiogramas y la radioterapia estereotáxica.
Procesamiento de imágenes médicas: TC, resonancia magnética, ecografía, rayos X. . .
Contenido principal de la investigación: eliminación de ruido de imágenes, mejora de imágenes, reconocimiento de imágenes, visualización tridimensional, etc.
(3) Los campos de aplicación del procesamiento de imágenes digitales que realmente se centran en el software y hardware más avanzados son:
Militar: en primer lugar, los tipos de datos de imágenes incluyen todas las bandas de frecuencia de imágenes (como como radio (imágenes que se pueden obtener a partir de imágenes de radar), infrarrojos, luz visible, ultravioleta, rayos X). . . Puede comprenderlo abriendo el espectro electromagnético) y también es posible utilizar imágenes de eco acústico, como el sonar. No comprenda unilateralmente que la imagen es una imagen de luz visible. Esta es una limitación del ojo humano.
La aplicación de la seguridad pública militar en el procesamiento y reconocimiento de imágenes militares se utiliza principalmente para la guía terminal precisa de misiles, la interpretación de diversas fotografías de reconocimiento, sistemas de comando automáticos militares con transmisión, almacenamiento y visualización de imágenes, así como Aviones, sistema de entrenamiento de simulación para tanques y buques de guerra. Interpretación y análisis de fotografías de servicios de seguridad pública, reconocimiento de huellas dactilares, reconocimiento facial, restauración de fotografías incompletas, seguimiento del tráfico, análisis de accidentes, etc. El reconocimiento automático de vehículos y matrículas en el sistema de cobro automático de peajes de autopistas actualmente en funcionamiento es un ejemplo de aplicación exitosa de la tecnología de procesamiento de imágenes.
Incluye principalmente estos contenidos de investigación: adquisición de objetivos, bloqueo de objetivos y seguimiento de objetivos.
Visión del robot: Ah, los robots de hoy siguen siendo muy estúpidos. Es fantástico poder sortear obstáculos por tu cuenta.
(4) En teledetección aeronáutica y tecnología de teledetección por satélite. Muchos países envían muchos aviones de reconocimiento todos los días para realizar una gran cantidad de fotografías aéreas de áreas de interés en la Tierra. En el pasado, era necesario contratar a miles de personas para procesar y analizar fotografías. Ahora, se utilizan sistemas de procesamiento de imágenes equipados con computadoras avanzadas para interpretar y analizar fotografías, lo que no solo ahorra mano de obra, sino que también acelera el proceso. extrae muchas cosas de las fotos que no se pueden hacer manualmente. Se encuentra información útil. Desde finales de la década de 1960, Estados Unidos y algunas organizaciones internacionales han lanzado satélites de detección remota de recursos (como la serie LANDSAT) y laboratorios celestes (como SKYLAB). Dado que las condiciones de la imagen se ven afectadas por la posición de la aeronave, la actitud y las condiciones ambientales, la calidad de la imagen no siempre es muy alta. Por lo tanto, no es económico obtener imágenes mediante una interpretación sencilla e intuitiva a un precio tan caro, y se debe utilizar tecnología de procesamiento de imágenes digitales. Por ejemplo, la serie de satélites terrestres LANDSAT utiliza un escáner multibanda (MSS) a una altitud de 900 km para escanear y obtener imágenes de cada área de la Tierra en un ciclo de 18 días. La resolución de la imagen equivale aproximadamente a más de 18 días. diez metros o 100 metros en tierra (por ejemplo, LANDSAT-4 lanzado en 1983 con una resolución de 30 m). Las imágenes se procesan (digitalizan y codifican) sobre la marcha y se almacenan en cinta magnética. Cuando el satélite pasa sobre la estación terrestre, lo transmite a gran velocidad y luego es analizado e interpretado por el centro de procesamiento. Se deben utilizar muchos métodos de procesamiento de imágenes digitales para la obtención, el almacenamiento, la transmisión y la interpretación de estas imágenes. Actualmente, países de todo el mundo están utilizando imágenes obtenidas por satélites terrestres para realizar estudios de recursos (como estudios forestales, estudios de sedimentos marinos y pesquerías, estudios de recursos hídricos, etc.), detección de desastres (como detección de plagas, detección de incendios y agua, detección de contaminación ambiental, etc.), exploración de recursos (como exploración petrolera, exploración de minerales, exploración de ubicación geográfica y análisis de proyectos a gran escala, etc.), planificación agrícola (como nutrición del suelo, contenido de humedad, crecimiento de cultivos, producción). estimación, etc.) y planificación urbana (como la de mi país. Los aspectos anteriores también se han aplicado en algunas aplicaciones prácticas y han logrado buenos resultados. La tecnología de procesamiento de imágenes digitales también ha jugado un papel considerable en el pronóstico del tiempo y el estudio de otros planetas en space.
(5) Aplicaciones en Ingeniería de Comunicaciones La principal dirección de desarrollo actual de la comunicación es la comunicación multimedia que combina voz, texto, imágenes y datos. En concreto, los teléfonos, los televisores y las computadoras se transmiten en tres. -de una sola manera en redes de comunicación digitales.
Entre ellos, la comunicación de imágenes es la más compleja y difícil porque la cantidad de datos de imágenes es enorme. Por ejemplo, la velocidad de transmisión de señales de televisión en color es de más de 100 mbit/s para transmitir datos de alta velocidad en tiempo real. , se debe utilizar tecnología de codificación para comprimir la cantidad de bits de información. En cierto sentido, la compresión de codificación es la clave para el éxito o el fracaso de estas tecnologías. Además de la codificación de entropía, la codificación DPCM y la codificación de transformada, se están desarrollando nuevos métodos de codificación en el país y en el extranjero, como la codificación progresiva, la codificación de red adaptativa y la codificación de compresión de imágenes por transformada wavelet.
(6) Aplicaciones industriales y de ingeniería La tecnología de procesamiento de imágenes tiene una amplia gama de aplicaciones en los campos industriales y de ingeniería, como la inspección de calidad de piezas y clasificación de piezas en líneas de montaje automáticas, inspección de defectos de placas de circuito impreso y Imágenes elásticas Análisis de tensiones, análisis de arrastre y elevación de imágenes de mecánica de fluidos, clasificación automática de correo, reconocimiento de la forma y disposición de piezas de trabajo y objetos en determinados entornos tóxicos y radiactivos, uso de la visión industrial en tecnología avanzada de diseño y fabricación, etc. Cabe mencionar que el desarrollo de robots inteligentes con funciones visuales, auditivas y táctiles traerá nuevos incentivos a la producción industrial y agrícola, y se han utilizado eficazmente en pintura, soldadura y ensamblaje en la producción industrial.
(7) Aplicaciones en la cultura y el arte En la actualidad, tales aplicaciones incluyen la edición digital de imágenes de televisión, producción de animación, juegos de imágenes electrónicas, diseño textil y artesanal, diseño y producción de ropa, diseño de cabello, reliquias culturales y fotografías Replicación y reparación, análisis y puntuación de los movimientos de los deportistas, etc.
Ahora poco a poco se ha formado un nuevo arte: el arte por ordenador.