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2023-07-01
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中 北 大 学 2014 届 毕 业 设 计 说 明 书
第 1 页 共 38 页
1 绪论
1．1 本课题的研究背景及意义
数字图像处理(Digital Image Processing)是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）;三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面
的应用需求的增长。
数字图像处理最早出现于 20 世纪 50 年代，当时的电子计算机已经发展到一定
水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大
约形成于 20 世纪 60 年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人
为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出
的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL）。他们对航天探测器徘徊
者 7 号在 1964 年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度
变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机
成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万
张照片进行更为复杂的图像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，
获得了非凡的成果，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动了数字图像处理这
门学科的诞生。在以后的宇航空间技术，如对火星、土星等星球的探测研究中，数
字图像处理技术都发挥了巨大的作用。数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医
学上获得的成果。
1972 年英国 EMI 公司工程师 Housfield 发明了用于头颅诊断的 X 射线计算机
断层摄影装置，也就是我们通常所说的 CT（Computer Tomograph）。CT 的基该方
法是根据人的头部截面的投影，经计算机处理来重建截面图像，称为图像重建。
1975 年 EMI 公司又成功研制出全身用的 CT 装置，获得了人体各个部位鲜明清
晰的断层图像。1979 年，这项无损伤诊断技术获得了诺贝尔奖，说明它对人类作
出了划时代的贡献。与此同时，图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得
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