计算机图像处理

出处：按学科分类—政治、法律 复旦大学出版社《国际惯例词典》第643页（1394字）

使用计算机对图像进行一系列加工，以达到所需的结果。

常见的处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像分割和图像分析等。图像处理一般指数字图像处理。虽然某些处理也可以用光学方法或模拟技术实现，但它们远不及数字图像处理那样灵活和方便，因而数字图像处理成为图像处理的主要方面。

(1)图像数字化。

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，常见的有各种电子和光学的扫描设备，还有机电设备和手工操作的数字化仪器。

(2)图像编码。

对图像信号编码，以满足传输和存贮的要求。编码能压缩图像的信息量，但图像质量几乎不变。多数采用数字编码技术，脉码调制、微分脉码调制、预测码和各种变换都是常用的编码技术。

(3)图像增强。

使图像清晰或将其转换为更适合人或机器分析的形式。与图像复原不同，图像增强并不要求忠实地反映原始图像。常用的图像增强方法有：①灰度等级直方图处理，使加工后的图像在某一灰度范围内有更好的对比度；②干扰抑制：通过低通滤波，多图像平均、施行某类空间域算子等处理，抑制叠加在图像上的随机性干扰；③边缘锐化：通过高通滤波、差分运算或变换，使图形的轮廓线增强；④伪彩色处理，将黑白图像转换为彩色图像，从而使人们易于分析和检测图像包含的信息。

(4)图像复原。除去或减少在获得图像过程中因各种原因产生的退化，图像复原常用两种方法。当不知道图像本身的性质时，可以建立退化源的数学模型，然后施行复原算法除去或减少退化源的影响。当有了关于图像本身的原始知识时，可以建立原始图像的模型，然后在观测到的退化图像中通过检测原始图像而复原图像。

(5)图像分割。将图像划分为一些互不重叠的区域，每一区域是像素的一个连续集。通常采用把像素划入特定区域的区域法和寻求区域之间边界的境界法。这两种方法都可以利用图像的纹理特性实现图像分割。

(6)图像分析。

从图像中抽取某些有用的度量、数据或信息。目的是得到某种数值结果，而不是产生另一个图像。

图像分析不限于把图像中的特定区域按固定数目的类别加以分类，它主要是提供关于被分析图像的一种描述。为此，既要利用模式识别技术，又要利用关于图像内容的知识库，即人工智能中关于知识表达方面的内容。图像分析需要用图像分割方法抽取出图像的特征，然后对图像进行符号化的描述。这种描述不仅能对图像中是否存在某一特定对象作出回答，还能对图像内容作出详细描述。

图像处理的各个内容是互相有联系的。一个实用的图像处理系统往往结合应用几种图像技术才能得到所需的结果。图像数字化是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。图像编码技术可用以传输和存贮图像。

图像增强和复原是图像处理的最后目的，也是为进一步处理作准备。通过图像分析得出的图像特征可以作为最后结果，也可以作为下一步图像分析的基础。