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2013年5月
摘要：自20世纪70年代以来，由于数字技术和计算机技术的迅猛发展，给数字图像处理(Digital Image Processing)提供了先进的技术手段。图像科学从信息处理、自动控制系统理论、计算机科学、数据通信等学科中脱颖而出，成为研究图像信息的获取、传输、存储 、变换、显示、理解和综合利用的新兴学科。数字图像处理在实际中得到了广泛应用。特别是在遥感、航空航天、通信、生物和医学、安全监控、工业生产、视频和多媒体、机器人视觉、物理和化学分析、公安和军事等领域．它在国家安全、经济发展和日常生活中已经起到越来越重要的作用。
关键词：数字图像处理 特点 应用领域
目录
一：数字图像处理的研究现状 1
1、数字图像处理简述 1
1.1数字图像处理定义及发展历程 1
2.2 数字图像处理特点 2
2、数字图像处理应用领域 3
二：数字图像处理的应用实例 7
1、数字图像处理技术在林业中的应用 7
2、基于数字图像处理的瞳孔定位 9
三：数字图像处理的未来展望 11
参考文献 13
一 数字图像处理的研究现状
1 数字图像处理简述
1.1 数字图像处理定义及发展历程
数字图像处理(Digital Image Processing)是指通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响：一是计算机的发展；二是数学的发展(特别是离散数学理论的创立和完善)；三
是农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面应用需求的增长。
20世纪20年代，图像处理首次应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片质量。到20世纪50年代，数字计算机发展到一定的水平后，数字图像处理才真正引起人们的兴趣。1964年，美国喷气推进实验室用计算机对“徘徊者7号”太空船发回的大批月球照片进行处理，收到了明显的效果。20世纪60年代末，数字图像处理具备了比较完整的体系，成为了一门新兴的学科。20世纪70年代，数字图像处理技术得到迅猛的发展，理论和方法进一步完善，应用范围更加广泛。在这一时期，图像处理主要和模式识别及图像理解系统的研究相联系，如文字识别、医学图像处理、遥感图像的处理等。从20世纪70年代后期到现在，各个应用领域对数字图像处理提出了越来越高的要求，促进这门学科向更高级的方向发展。特别是在景物理解和计算机视觉(即机器视觉)方面，图像处理已由二维处理发展到三维理解或解释。近年来，随着计算机和其他各有关领域的迅速发展(如在图像表现、科学计算可视化、多媒体计算技术等方面的发展)，数字图像处理已从一个专门的研究领域变成了科学研究和人机界面中普遍应用的一种工具。
1.2 数字图像处理特点
(1)图像信息量大
如果处理一幅灰度级为256、分辨率为1024X 1024的图像，需1024×1024×8bit=1MB的存储空间。如果要实时处理30帧／秒的电视图像序列，则每秒要求传输500kbit～22．5Mbit数据量，需100Mips的处理能力。数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比，占用的频带要大几个数量级。如电视图像的带宽约5．6MHz，而语音带宽仅为4kHz左右。在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上，技术难度较大，成本亦高，这就对频带压缩技术提出了更高的要求。因此，数字图像处理对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。对传输、容量、速度(处理)的要求也是数字图像处理的突出特点。
(2)图像信息的相关性
数字图像中各个像素的信息是不独立的，其相关性大。在一幅图像中，经常有很多像素有相同或相近的灰度。就电视画面而言，同一行(同一列)中相邻两个像素或相邻两行间的像素的相关系数可达0.9以上，而相邻两帧之间的相关性比帧内的相关性一般还要大些。因此，图像处理中信息压缩的潜力很大。
