Question

数字图像处理的意义

Answer 1

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

（1）数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大

如一幅256×256低分辨率黑白图像，要求约64kbit的数据量；对高分辨率彩色512×512图像，则要求768kbit数据量；如果要处理30帧/秒的电视图像序列，则每秒要求500kbit～22

5Mbit数据量

因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高

（2）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

所以在成像、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

（3）数字图像中各个像素是不独立的，其相关性大

在图像画面上，经常有很多像素有相同或接近的灰度

就电视画面而言，同一行中相邻两个像素或相邻两行间的像素，其相关系数可达0

9以上，而相邻两帧之间的相关性比帧内相关性一般说还要大些

因此，图像处理中信息压缩的潜力很大

（4）由于图像是三维景物的二维投影，一幅图象本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力，很显然三维景物背后部分信息在二维图像画面上是反映不出来的

因此，要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量，例如双目图像或多视点图像

在理解三维景物时需要知识导引，这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题

（5）数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的，因此受人的因素影响较大

由于人的视觉系统很复杂，受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大，作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究

另一方面，计算机视觉是模仿人的视觉，人的感知机理必然影响着计算机视觉的研究

例如，什么是感知的初始基元，基元是如何组成的，局部与全局感知的关系，优先敏感的结构、属性和时间特征等，这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题