图像处理技术论文范文篇1

关键词：研究综述；信息检索；图像检索

1.引言

伴随着计算机网络技术、多媒体技术和数字化信息处理技术的飞速发展，互联网上的多媒体信息迅速膨胀。与此同时，计算机所能处理的媒体信息范围也在不断扩大。如何对海量数字图像信息资源进行高效地组织、管理和检索成为了当前热门的研究课题。图像检索成为多媒体领域研究热点的现实原因包括：一方面，图像作为一种内容丰富、表现直观的媒体资源，已经应用在社会各个层次和领域；另一方面，人们面对日益增长的多样化的图像信息，如何在这些海量图像信息中检索出满足自身需求的资源，是近年来网络图像信息处理领域迫切需要解决的问题。

2.图像检索国内研究综述

从20世纪70年代开始，国外有关图像检索的研究就已开始，当时的研究内容主要是基于文本的图像检索技术，到90年代以后，出现了对图像内容语义检索的研究，即基于内容的图像检索。与国外相比，我国有关图像检索的研究起步较晚，从20世纪90年代开始，我国图情领域的核心期刊才开始有相关图像检索的研究论文出现，研究内容大多也是参考国外的研究方向。近年来，随着相关专家、学者对图像检索领域关注度的提高，我国图情领域有关图像检索的研究论文大量出现，相关研究的理论和技术也取得了一定进展。

2.1图情领域核心期刊中图像检索研究论文分布及相关分析

根据中国社会科学引文索引（CSSCI）数据库1998年来对图书情报领域有关图像研究来源文献的收录情况，下文将运用文献计量方法对目前我国图情领域有关图像检索的研究论文按期刊种类、年份、研究主题分布等进行统计分析。

2.1.1图像检索研究论文年度分布情况及相关分析

从表l可以看出，截止到2014年我国图情领域的相关核心期刊在图像检索方面论文收录量总体上呈余弦波状趋势。其中，2002年以前，我国有关图像检索的论文在图情领域核心期刊上的分布处于量少且分散化的状态。2002年到2006年来数量相对较多，属于有关图像检索研究的高峰期，2005年达到最大值。但在2006年以后，相关论文数量趋于明显回落的状态。从以上表格数据的分布状况可以看出，尽管我国图情领域的专家、学者对于图像检索领的研究出现过关注密集期，但重视程度并非长期处于始终如一的状态。

另外，从上表中还可以看出研究论文在核心期刊的分布状态，其中《现代图书情报技术》、《情报科学》、《情报杂志》、《图书情报工作》这四种期刊对图像检索这一研究方向相对关注较多，几乎每年都有相关的。其余的期刊对图像检索研究方向的关注程度相对不高，只有少量其上，并且期刊中有关图像检索的研究论文按年度划分时，总体分布也是相对比较分散的状态。

2.1.2图像检索相关研究论文主题分布及整体分析

对于CSSCI中所收录的126篇有关图像检索研究的文章，按照所研究的相关内容可大致划分为图像检索基本理论与概述、基于具体图像特征的检索、图像检索的具体应用、图像检索交互性与反馈机制、图像检索系统及搜索引擎的设计与评估和图像检索技术、方法研究六个主题方向。

以上结果表明，我国图书情报领域近十年以来对图像检索的研究主要集中于图像检索基本理论与图像检索技术、方法方面。通过对这些相关主题研究论文的阅读，可以发现近十年来，我国对图像检索的研究比较理论化，缺乏对具体图像检索系统的设计、图像检索技术在实际生活中的应用与用户交互性方面的研究。对基于内容的图像检索技术，无论是从低层视觉特征，还是从高层语义中的图像检索，均是涉及理论方向的探讨居多。这表明我国图情领域有关图像检索的研究，无论是从广度还是深度上，均有较大提升空间。另外，有关图像检索系统及搜索引擎的设计与评估方面，则比较注重典型系统和搜索引擎的比较和分析，新的图像检索系统的设计较少。

（1）图像检索基本理论与概述

该主题方向主要包括图像检索的所涉及的基本原理、基本理论模型构建、已有的国外检索系统简介等。相关论文及研究内容有，毛力、张晓林1999年在“基于内容的图像检索技术与系统”一文中首先简述了传统图像检索中出现的问题，又初步探讨了基于内容的图像检索的原理，并简要介绍了国外几个典型基于内容的图像检索系统，开了我国研究基于内容图像检索的先河。2005年王彤、魏成光在“数字图像信息的组织和检索”一文中介绍了网络信息环境中数字图像信息的检索原理。随后，又有一些新的学科理论原理相继在图像检索领域涉及和应用，相关论文包括“基于压缩与特征点的快速图像检索”、“基于贝叶斯定理的遥感图像检索”“数字图书馆中基于本体的图像检索”等。由研究论文所涉及的内容可以看出，越来越多的新的学科内容将应用于图像检索领域中。

（2）基于具体图像特征信息的检索

该主题主要涉及基于具体的图像内容特征的检索方式，包括基于图像的颜色、纹理、形状等具体内容特征及其在具体实验中的应用。彭斌2000年在“基于颜色内容的图像检索”一文中论述了基于颜色内容的图像检索方法，并提出基于图像分割的颜色直方图和将主色调进行适当扩展检索，这是对原有基于颜色特征的图像检索方法进行改进的开端。随后又有多篇关于颜色内容特征的研究论文相继出现，例如毛力、张晓林的“基于颜色内容的图像检索原理与方法”、张学福的“论图书馆基于颜色内容的图像检索技术”、何立民、万跃华的“数字图书馆基于内容的多分辨率颜色特征检索和相关反馈技术”等。2006年来，并未有涉及具体图像特征信息检索的研究论文出现。

（3）图像检索的具体应用：

主要包括图像检索技术在社会农业、商业、工业、医学、艺术等方面的实际应用及实际现象研究。1999年张学福、冷伏海发表“商标数据库信息检索技术研究”一文，基于当时图像检索技术水平探讨了图像商标信息数据库的检索问题，旨在推进我国商标数据库的建设和利用，更好的满足我国市场经济发展需要。黄琨、赖茂生2007年在“彩色自然风景图片的四季特征提取”一文中根据彩色自然风景图片的特点，提出“天空去除”和“1/2区域分析”提取图像特征改进方法，同时采用四季调查法收集用户评价，然后通过多元线性回归方法建立颜色特征与用户评价的映射关系，用于彩色自然风景图片四季特征的自动提取，通过实验验证了该映射机制对于正确预测彩色自然风景图片四季特征的有效性。近年来并没有相关图像检索的具体应用研究论文的出现。

（4）图像检索交互性与反馈机制

主要讨论目前图像检索系统的交互和有关用户反馈及其相关反馈技术的发展。董文军2001年在“基于内容的图像检索的相关性反馈机制”一文中阐述了一种新的相关性反馈机制―通过对用户指定的相关及不相关图像的特征分布进行统计分析来动态更新相似性度量和查询，从而更准确地表达用户特定的信息需求及提高检索系统的性能。2006年黄琨，赖茂生在“以用户情感为线索的图像检索研究”一文中介绍了以用户情感为线索检索图像的产生背景，并提出了其实现原理、检索流程、检索系统的一般架构。从2006年以后，我国图像检索领域未有关于用户交互性的研究论文在图情领域的核心期刊中出现。

（5）图像检索系统及搜索引擎的设计与评估

该部分主要研究内容有原有系统的改进以及新系统的设计，此外还包括相关搜索引擎的设计与评估标准的研究。文燕平2001年初在《现代图书情报技术》上发表“基于内容的图像检索系统研究”一文，首次介绍了一些国外著名的图像检索系统，并且对图像检索系统的新成果进行了详细阐述。王惠、沈玉利2005年发表“基于内容的图书馆图片检索系统”一文，该文提出了一种基于特征向量的索引方法，构建了一个高效实用的图书馆图片检索系统，并对系统的构建方法进行了较详细的讨论。近年来，又相继有多篇关于图像检索搜索引擎的研究论文出现，例如：“集成式图像搜索引擎体系结构分析”、“基于用户满意度的图像搜索引擎评价研究”等。

（6）图像检索技术、方法研究

主要包含各种各样的图像检索系统的检索工具、支持技术等，以及对原有技术的评估以及对新的核心技术进展的探讨。袁方、刘明2001年在“数字图书馆中的基于内容图像检索技术”一文中分析和介绍了图像数据库构建、图像的内容描述、特征提取和匹配、快速检索等基于内容图像检索的关键技术。高仕龙2010年在“基于特征融合的图像检索算法研究”一文中提出了一种新的基于特征融合的灰度图像检索算法。期间又有多篇有关图像检索技术、算法研究论文的出现，如“图像检索中版面自动分析技术研究”、“图像检索中索引技术研究”等等。

2.2存在问题

通过阅读近年来我国图情领域核心期刊所包含的有关图像检索的126篇研究论文，并对其在发表时间、研究主题、发表期刊的分布状况进行了统计分析，发现目前我国图情领域对图像检索的研究存在着一些不足，需要做出相应的对策以促进其的进一步发展。

2.2.1整体研究水平不高

多年来我国图情领域对图像检索的研究总体关注度不高，有关研究文献分布上较为分散，并没有大量、集中、系统性的研究性文章集合出现。这种分散的趋势给有关人员查找、利用相关信息带来了不便，也不利于图像检索的深入研究。另外，我国图情领域对图像检索的研究课题独立性不强，研究理论和技术也不够成熟。因此，在重视研究成果的系统性与全面性的前提下，更应该积极借鉴国外有关图像检索的研究成果，紧密跟踪图像检索发展动态，关注热点、难点、前沿问题，提高我国图像检索领域的整体研究水平。

2.2.2研究内容不平衡

正如前面表2对论文研究主题统计分析的一样，近十年来我国图情领域有关图像检索的研究集中于图像检索基本理论与图像检索技术、方法方面，缺乏具体图像检索系统的设计，图像检索技术在实际生活中的应用与用户交互性方面的研究设计的也较少。面对这一研究现状，一方面应对现今较成熟的研究方向继续深入探索。另一方面，应拓宽研究领域，促进其他研究方向共同发展。尤其是系统用户界面、图像检索的具体应用等研究薄弱的方向更应该引起相关领域的专家、学者的足够重视。

3.发展与展望

由于其检索对象和应用领域的多样性，有关图像检索的研究具有广泛的内容，它不但吸收了传统计算机信息的存储、检索和图像处理等各方面的理论和技术，同时又促进了这些理论和技术研究的深入和发展，成为了一个目前比较热门的研究课题。目前，在图像检索技术的新发展方面，还要解决多种检索手段相结合的问题，以提高图像检索的查全率、查准率。有关图像检索算法、方法研究的发展趋势表现为，一是对原有算法的不断改进；二是新方法、新概念的引入和多种方法的有效综合运用。与此同时，图像检索有关新的算法、方法应该向更智能化、精确化和实用化方向发展。本文通过对我国图情领域有关图像检索的研究论文进行统计分析，发现我国图情领域有关图像检索研究的不足，并预测未来的发展方向，以期为今后我国图像检索领域的发展与完善起到参考作用。（作者单位：乐山职业技术学院）

参考文献：

[1]韩建新.图像数据库与图像检索.图书与情报（J），1993（03）：38―40

[2]毛力，张晓林.基于内容的图像检索技术与系统.现代图书情报技术（J），1999（05）：30―33

[3]柳群英.基于形状特征的图像检索技术.情报杂志（J），2004（04）：87―88

[4]董文军.基于内容的图像检索的相关性反馈机制.情报杂志（J），2001（07）：17―18

[5]黄琨，赖茂生.以用户情感为线索的图像检索研究.情报科学（J），2006（09）：1395―1399

[6]严丽君.新浪、Google、Yahoo图像搜索引擎比较.图书情报工作（J），2003（10）：83―87

[7]吴金红，张玉峰.基于内容的图像检索之相关标准研究.图书情报工作（J），2004（09）：48―51

[8]高仕龙.基于特征融合的图像检索算法研究.情报杂志（J），2010（04）：126―129

图像处理技术论文范文

[关键词]计算机图像处理技术研究

中图分类号：F840.61文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）40-0286-01

数字图像处理技术是图像处理技术的一个分支，与数字图像处理技术对应的还有另外一种图像处理技术，模拟图像处理技术。所谓数字图像处理技术，就是一种将图像信号转变成二进制的数字信号，并通过计算机技术将二进制数字信号高精确度的还原到显示器上。数字图像处理技术的优点在于对图像的还原能力强，色彩展现丰富，能够完成对复杂的非线性的精确处理，具有很强的灵活变通处理能力。并且可以通过各类图像处理软件对最新的数字图像处理技术进行封装，用户能够通过简单的操作和命令就能够完成对图像的处理。通过图像处理软件，极大的丰富了图像处理的应用范围和降低了图像处理应用的范围。

1、现代数字图像处理技术的应用发展

数字图像技术是上个世纪60年代开始产生并逐步发展起来的新兴计算机科学的一个重要分支，无论从理论上还是从实际应用都取得了非常巨大的成功。也正是数字图像处理技术的引入，才有如今各种视觉效果极其炫目操作系统，windows才会凭借图形化操作系统很快淘汰过去流行的DOS系统。换句话说，数字图形处理技术和计算机技术甚至是一个相互促进，相互发展的关系。

图像作为视觉的基础，能够让用户通过计算机获得最为直观的体验，有效的拉近了计算机和用户之间的距离。早期的图像处理技术重点是解决图像质量还原方面，其目的就是改善图像能够丰富多彩的显示。通过各种算法和技术处理，让输人的低质量的图像能够转变成高质量的图像，其整个技术处理过程从图像增强，然后进行复原和编码再到压缩。这种处理方式对于天文学来说具有极其重大的意义，比如拍摄到的空间照片往往都是不清晰的，甚至相对模糊，但是通过数字图像处理技术就能够对图像进行几何校正，灰度转换，去除噪点，通过时空四维来分析照片，从而获得更加精彩的绚丽图形，我们看到的美国宇航局（NASA）拍摄到的宇宙图片，就是先进的图像处理技术应用的结果。

2、数字图像技术的发展趋势分析

2.1航空航天方面的应用

数字图像处理技术在天文学方面得到了广泛的应用，特别是随着超大型计算机的出现，提升了数字图像处理技术的速度，特别是天文学方面的图像信息的处理复杂性都非常高，如果计算机技术没有取得突破性发展，那么对于天文图片的数字处理恐怕就需要好几年的时间。如今随着计算机处理速度的提升，这种数字图像技术处理往往提升到几天甚至是几个小时，因此在航空航天方面，数字图像技术的应用发展的非常迅速，比如现在对月球和火星的图片处理，通过对图片上的细节进行分析，就能够反应火星和月球的地貌。另外现在的全球卫星定位系统，从很大的程度上也有数字图像处理技术的影子，因为通过对图像某个点位置的变化，就能够判断出这个点的移动位置，就能够通过定位系统准确找到这个点。而且数字图像处理技术通过卫星拍摄的照片进行分析，能够实现天气预报的准确播报，对可能存在的矿产资源进行判断，对城市规划和灾害监测都具有非常重要的作用。

2.2在生物医学工程方面的应用

CT技术是数字图像技术的一个完美应用的例子，随着生物医学工程的发展，对人体微观构造的分析越来越深人，这个过程数字图像处理技术起到了不可忽视的作用，比如现在显微技术和计算机技术的融合，能够通过计算机分析显微镜出现了的图像。再加上数字图像处理技术能够很好的分辨显微图片中的各种细节，从而能够准确分析染色体，以及对癌细胞的识别等，另外各种医学仪器，比如B超、彩超、X光肺部图像增晰，以及医疗诊断仪器都融人了先进的数字图像处理技术。

2.3通信工程方面的应用

如果图像在信息通信工程中是无压缩、无损传播，那就会很容易造成网络阻塞，因为图像所占用的空间都是非常大的，传输的信息量要比文字多得多，而生活节奏非常快速的今天，人们不可能在电脑的另一端忍耐很长时间去等待另外一段传送的图片。

2.4工业工程方面的应用

在机械制造业，模具加工离不开数字图像处理技术，像目前普遍使用的UG，PROE等三维CAD软件都广泛应用了数字图像处理技术。不仅如此，数字图像处理技术还能够用于工业的检测上，因为很多工业产品通过人工检测，往往会因为眼睛的疲劳，导致可能漏检，防止不良品流人下道工序，给产品质量带来隐患。通过数字图像处理技术进行检测，通过计算机对图像的甄别，就能够有效的判断该产品的质量好与坏，另外因为数字图像处理技术结合视觉理论和人工智能技术，所以机器人中的视觉技术，从很大程度上就是数字图像处理技术的实现。

2.5在军事公安方面的应用

数字图像处理技术在军事方面的应用非常广泛，从模拟训练到自动化指挥系统，再到精确制导都离不开数字图像处理技术，而在公安系统方面，指纹对比分析、人脸识别、图像复原以及交通监控和事故分析都需要数字图像处理技术大显身手。比如现在全国交通联

网，各主要路段都设有监控摄像头，对于监控摄像的图像处理分析，就能够有效的掌控事故或者争端的诸多细节，为准确判案带来技术支持。

2.6在文化艺术方面的应用

这类应用目前非常广泛，从人们日常生活中对照片的处理PS，对人工绘画的处理，动画的制作，三维特效的渲染，以及各种装演设计，发型设计等等都是数字图像处理技术的应用。特别是3D电影，更是数字图像处理技术的强大作用的体现。

数字图像处理技术的发展绝不可能仅仅是上面六个具体方面，其实上面列举的六个重要方面仅仅是数字图像处理技术部分应用领域而已，目前数字图像处理技术就已经涉及到我们生活的方方面面，而且随着计算机技术的发展，人工智能技术的发展，数字图像处理技术必将会迎来新的发展黄金期。

参考文献：

[1]徐晖.计算机数字图像处理技术的思考与探讨[J].计算机光盘软件与应用.2012（07）.

图像处理技术论文范文

【摘要】自70年代末以来，由于数字技术和微机技术迅猛发展给数字图像提供了先进的技术手段，医学上不管是基础和临床，都是处理图像种类极多的领域。利用图像来反映人体内外的情况，医生多根据其所见图像诊断和治疗病人。本文针对这一情况，主要提出对图像的空间域滤波增强，研究了多种算法，并且进行了编程设计实验，实现对图像的平滑和锐化。

【关键词】图像空间域滤波增强医学图像技术平滑锐化

“图”是物体透射光或反射光的分布，“像”是人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识。前者是客观存在的，而后者为人的感觉，图像应是两者的结合。

图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求。但从处理图像的立场上来看，计算机是以数字的形式来处理图像的。在计算机处理出现以前，图像处理都是光学、照相处理和视频信号处理等模拟处理方法。在模拟处理中，从原理上讲只能进行相当有限的处理，而用计算机进行数字处理，则具有用程序自由地进行各种处理的灵活性。为此，数字处理随着计算机的飞速发展，取得了惊人的进步。

图像增强技术的目的是对图像进行加工，以得到对具体应用来说视觉效果更“好”，更“有用”的图像。一幅图像经过图像的生成、复制、扫描、传输或变换以后，由于多种因素的影响，输出图像“质量”或多或少地有所降低或退化。

一图像技术在医学中的应用

随着计算机技术的发展，计算机医学图像技术已广泛应用于现代医学及生物医学研究和临床领域。这类医学图像技术主要包括：计算机X光断层扫描技术（CT）、核磁共振图像技术（MRI）、计算机单探头光子断层扫描技术（SPECT）以及计算机正电子断层扫描技术（PET）。以这些医学图像技术为基础的医用图像处理将实现医学界“将人体变为透明”的目标。

利用医学图像技术所摄制的不论是X光照片还是CT照片都是为了给医生作诊断的依据。而对摄入的图像或从射线重建的图像，其识别分析的全过程都要求图像的改善。任何一幅未经处理的原始图像，都存在着一定程度的噪声干扰。噪声恶化了图像质量，使图像模糊，甚至淹没特征，给分析带来困难。

这次论文的目的是对图像进行空间域滤波增强处理，即对图像进行平滑和锐化，以消除噪声和突出图像特征。

二医学图像处理设计说明

为了达到对图像的处理，用C语言进行编程,并在VisualC++环境下运行得到实现。

邻域运算是对图像进行平滑处理常使用的一种算法，模板运算实现了一种邻域运算，即某个像素点的结果不仅和该像素的灰度有关，而且和其邻域点的值有关。平滑模板的思想是通过一点和周围8个点的平均来去除突然变化的点，从而滤掉一定的噪声。在这设计里，运用到了Box模板和Gauss模板。

Box模板为：

它虽然考虑了邻域点的作用，但并没有考虑各点位置的影响，对于所有的9个点都一视同仁，所以平滑的效果并不理想。可想象，离某点越近的点对该点的影响应该越大。为此，引入了加权系数，将Box模板改造为：

这称为Gauss模板。可看出，距离越近的点，加权系数越大。这两模板对图像的处理可由附图（1）所示。

原来的图像Box模板处理Gauss模板处理

median(水平方向)处理median(垂直方向)处理Laplacian处理

附图（1）

由附图（1）中可看出经Box模板和Gauss模板处理后图像的边缘模糊。如果采用中值滤波，它是一种低通滤波器。中值滤波是把以某点为中心的小窗口内的所有像素的灰度按从大到小排列，将中间值作为处的灰度值。在这里，把中值滤波只考虑一个水平方向或一个垂直方向。结果由附图（1）所示，可看出中值滤波对图像在去除噪声的同时还能保护边缘。

但如果给原来的图像加入1.5%的高斯噪声，再按以上的方法对图像进行处理。

1.5%噪声Box模板Gauss模板处理

median(水平方向)处理median(垂直方向)处理Laplacian处理

附图（2）

可以由附图（2）看出，加入一定的高斯噪声的图像经过Box模板处理，噪声幅度有所下降；Gauss模板对去除Gauss噪声非常有效；但中值滤波对于高斯噪声则无能为力。

在设计里运用到拉普拉斯（Laplacian）算子，是为了对图像进行锐化处理。锐化处理在增强图像边缘效果的同时增加了图像的噪声，由附图（1）和（2）所示。在这里，仍采用模板运算，即拉普拉斯（Laplacian）模板。它表示为：

其作法是：先将自身与周围的8个像素相减，表示自身与周围像素的差别；再将这个差别加上自身作为新像素的灰度。锐化处理的结果是灰度突变处的亮点变的更亮，增加了图像的噪声。

三实验结果讨论

运用平滑模板如Box模板和Gauss模板对图像进行了消除噪声处理，但使图像的边缘灰度趋向均匀化，以致使图像边缘模糊。

可以发现，运用Gauss模板实现平滑效果的同时，图像要比用Box模板处理的清晰一些，是因为运用Gauss模板引入加权系数，考虑了不同位置点的影响。离某点越近的点对该点影响越大。

采用中值滤波可以既消除噪声有保持图像边缘，但本次实验却对所加的Gauss无能为力，是因为Gauss噪声是杂乱无章，随机分布的。而中值滤波是容易去除孤立点、线的噪声和脉冲噪声。

对图像进行锐化处理是为了增强图像边缘，提取图像中感兴趣的部分，但对一幅具有噪声的图像，如进行锐化处理，则更增强了噪声，反而达不到增强图像边缘的目的。

四结论及本文需进一步解决的问题

采用中值滤波，它在保持图像边缘的同时，并不能对所有的图像的干扰噪声都行之有效，像对高斯噪声它就毫无办法。并且中值滤波花费时间长，不利于图像的快速处理。因此，尚需努力找到解决清除噪声的同时又能解决边缘模糊这对矛盾的最佳平滑方案。

本文处理的图像是在实验室条件下的图像，实际情况下的医学图像由于人体结构非常复杂的原因而并不简单，对目标识别和处理具有一定的难度。

参考文献

［1］数字图像处理（修订版）夏良正主编东南大学出版社1999年

［2］数字图象处理编程入门吕凤军编著清华大学出版社