数字图像处理（1） (2).docx
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2023-03-31
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数字图像处理（1）
数字图像处理的理论基础及发展方向
一、数字图像处理的起源及发展
数字图像处理(Digital Image Processing) 将图像信号转换成数字
信号并利用计算机对其进行处理，起源于 20 世纪 20 年代，目前已广
泛地应用于科学研究、工农业生产、生物医学工程、航空航天、军事、
工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等，已成为
一门引人注目、前景远大的新型学科，发挥着越来越大的作用。数字
图像处理作为一门学科形成于 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，以人为对象，以改善人的视觉效果为目的，
首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室(J PL)并对航天探测器
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，
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，随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行了更为复杂的图
像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，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。
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 Ho usfield 发明了用于头颅诊断的 X 射线计算机
断层摄影装置即 CT(Computer Tomograph)。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。随着图像处理技术的深入
发展，从 70 年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科
学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开
始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部
世界。很多国家，特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，
取得了不少重要的研究成果。其中代表性的成果是 70 年代末 MIT 的
Ma rr 提出的视觉计算理论，这个理论成为计算机视觉领域其后多年的
主导思想。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它
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