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科技图像研究论文

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科技图像研究论文

医学影像诊断学是医学影像学中的一门重要学科,而医学影像学是临床医学的一个重要分支。下面是我为大家整理的医学影像技术专业 毕业 论文,供大家参考。

《 高职影像专业医学影像物理学的教学探讨 》

摘 要: 根据课程特点、学生现状,我们重视教师素质培养,理清教材层次与学生的关系,运用丰富的 教学 方法 ,变抽象的论述为理论联系实际的形象化教学,提高了医学影像物理学课程的教学质量。

关键词: 高职 医学 影像物理学 教学探讨

近十几年来,大型医学影像设备的迅速发展,极大地提高了诊断治疗水平。随着社会对医学影像专业人才的需要愈加迫切,国内众多本科医学院校都设置了医学影像专业。而随着我国社区医疗的发展,填报高等职业技术学院医学影像专业的学生人数不断增加。以湖北职业技术学院为例,影像专业学生录取人数由每年一个班提高到两至三个班。不论各院校侧重培养高学历医学影像临床诊断专业人才,还是侧重培养高学历医学影像工程技术人才,在专业课程设置过程中,都强调了开设医学影像物理学基础(以下简称影像物理学)这门课程的重要性和必要性。有些本科院校还在临床医学专业开始开设影像物理学为选修课程,目的就是让临床医师具备医学影像的基础理论知识,为将来后续专业课程――医学影像诊断学或医学影像学的开设提供必要的理论基础。

1.高职医学院校影像专业课程设置现状

以湖北职业技术学院为例,高职医学院校影像专业现在招收高中文科和理科学生及中职生。在课程开设上,只在大学一年级开设医学电子学基础这一门理工科课程,相关高等数学知识缺乏,学生的数理基础比较薄弱。医学影像物理学基础是一门交叉学科,又是一门非常重要的专业基础课。教学目的是让学生掌握医学成像理论的物理学基本原理、规律;了解医学成像的物理理论知识;为深刻理解成像过程,评价图像,以及读识图像、挖掘图像蕴藏的生物信息奠定基础。这就需要一定的高等数学、核物理学、量子物理、超声波物理等许多知识来做铺垫。当然更多需要成像技术的相关基础知识。面对这些必要的知识,影像专业高职生在有限的时间、有限的学时里是完成不了的,这是事实。其实,影像物理学是伴随影像专业的建立而诞生的一门新课程,在国内存在尚不足十年。因此,从教材到教学,各校都处于摸索前进的阶段。如何让高职生在无基础的前提下有效学习该门课程,我将自己在几年教学过程中的教学体会写出来,与大家共同探讨。

2.提高教师的专业素质,必须树立专业思想

由于缺乏相关师资力量,目前各院校影像物理学的教学任务大都由物理学教研室的教师承担。但是,物理学和影像物理学两门课程的专业性质差别很大,前者为理科基础课,后者为专业基础课。从事影像物理学教学的教师必须具备一定的医学专业知识,具备较高的专业素质,教学必须树立专业思想,才能将物理学知识和影像学知识有机结合起来,增强学生的学习兴趣,提高该课程的教学质量。因此,授课教师应加强自身专业素质,利用临床进修的机会学习影像知识和实际技术,尽力做好教学工作。

3.教学过程中必须恰当把握知识的深度

影像物理学是先期开设影像专业院校的教学工作者在教学过程中逐步完善而建立的。它是将高等数学知识、物理学知识、成像理论,计算机技术等知识应用于超声成像技术、X-CT成像技术、同位素成像技术、磁共振成像技术中的一门交叉学科。知识的起点很高,学生学习起来有一定的难度,在教学过程中应恰当把握教材知识的深度,讲解需深入浅出,通俗易懂。比如超声场的描述部分,涉及较多的高等数学知识,在教学过程中应注意引导学生注重理解场的分布性质、描述场的量的物理意义,等等,尽量避免学生由于数学知识少而降低对该课程的理解和学习兴趣。磁共振部分,学生需要具备一定的原子核物理、量子力学知识才能准确理解核自旋的能级、跃迁等概念和现象。在教学中应注意搜集一些资料,尽量用较通俗的、经典的、宏观假说进行解释,增强学生对微观世界的感性认识。

4.注意把握影像物理学原理与成像技术、影像设备学有关知识的权重关系

X-CT成像、超声成像、同位素成像、磁共振成像每一部分都有两项主要内容:物理基本原理和成像基本原理。在教学过程中应把主要精力放在讲解物理学基本原理上,这是毫无疑问的,这也是物理专业毕业的教师最容易做到的,但学生的学习兴趣往往集中在成像原理上,对涉及的成像技术、成像设备等知识更表现出浓厚兴趣。虽然成像技术和成像设备在后期专业课程的实践教学中会详细讲解,在这里我们对这部分做简要的介绍,以收到良好的教学效果。这些年来,我校历届学生都表现出对影像物理的极大学习兴趣。这与我们的教学方法有一定的关系。

5.注意提高学生对知识的感性认识

影像物理学各部分知识都是比较抽象的,学生普遍觉得难懂难学。因此,通过各种手段提高学生对知识的感性认识,能对学生的学习起到事半功倍的帮助作用。在教学过程中,我们将陀螺进动实验给学生做演示,讲解原子核中核子的自旋与自旋磁矩的相关知识;借助于声波的传播与反射知识对超声测量实验进行详细讲解;分配一定的学时带领学生到附属医院相关科室参观学习。邀请超声,CT临床诊断教师和技术教师给学生当场讲解仪器的原理、操作方法,以及诊断等,使学生对课堂上学到的知识有一个感性认识,加深理解,收到了很好的效果。

6.实现教材的多层次、立体化

由于该课程属于应用型的知识,学起来难度更大,我们进行了教材的多层次、立体化尝试。课程是教材的基础,教材是课程的载体,教材中要融入现代化的教学技术,实现多样化、配套和协调化。我们的做法是:文字教材与现代多媒体手段紧密结合。

教材体系包括:(1)传统的纸质教材《医学影像物理学》(人民卫生出版社出版);(2)教师授课用的独创的电子教案,其中配以大量的自制和临床实拍图片和自己研发的动画,并提出学生思考的问题;(3)辅助学生自学和研究的学习软件,如《CT与磁共振成像原理》CAI课件(人民卫生电子音像出版社公开出版发行,被列入“十一五”国家重点电子出版物);(4)网页形式课件2部。初步形成了多形态、多用途、多层次的教学资源和多种以教学服务为目的的结构性配套教学出版物的集合。

总之,影像物理学是一门新课,只有不断摸索,不断 总结 经验 ,逐步改进教学方法和手段,才能增强教学效果。通过几年来的努力,一方面学生看到了现在所学的就是将来所用的,提高了学习基础课的兴趣,另一方面学生培养了学习能力,同时对后续课程“医学影像诊断学”的学习奠定了基础。

参考文献:

[1]侯淑莲,李石玉,马新超等.关于医药学院校物理课程的思考[J].大学物理,2005,24,(5):53-56.

[2]包尚联,唐孝威.医学物理研究进展[J].自然科学进展,2006,16,(1):7-13.

[3]童家明,刘成玉,周晓彬等.普通高等学校医药类专业物理理论课教学现状调查[J].大学物理,2005,24,(7):55-59.

[4]侯淑莲.CT与磁共振成像原理[M/CD].北京:人民卫生电子音像出版社,2007.

《 刍议影像融合推动医学影像领域发展 》

内容摘要:科技的进步不仅是带动了工商业的发展,同时也推动了医学发展,计算机技术被广泛用于影像医学中。现在医学上的各种检查仪器越来越精密,功能更加完善,图像信息的存储和传输为医学的研究和诊断提供了更好的依据。医学影像的融合就是影像信息的融合,是借助计算机技术辅助诊断病情的。医学影像的融合是医学影像学新的发展方向,本文对医学影像的融合进行分析,探讨影像融合对医学影像发展的影响和作用。

关键词:医学影像 影像融合 诊断

一、影像融合

医学影像融合其实就是利用计算机技术,将影像信息进行融合。其中包括将图像信息进行数字化处理,再进行数据协同和匹配,得到一个新的影像信息来获得对病情更好的观测,以计算机为辅助手段,使诊断更加准确、具象。

影像融合的发展趋势

影像融合的趋势

医学影像学是近年来发展的比较快的临床学科之一,其中的超声、放射等早就被应用到医学的诊断上,但是,面对不同病人的各种症状,单一的影像检查已经不足以作为诊断的依据。因此,影像融合越来越成为医学中的焦点,人们更希望通过多重的影像检查、比较和分析,使检查结果更准确,更好的辅助临床疾病的治疗。影响融合的发展提高了医学诊断的综合水平,对于推动影像学的发展有重要的意义。而且,医学影像的融合不仅可以对诊断锦上添花,还可以为治疗提供帮助。例如:X线、超声、聚焦和磁共振结合在一起进行治疗。影响融合的发展是势在必行的,而且将推动医学影像学的更新与发展。

影像融合的必要性

1、医学技术的更新与发展需要影响融合

计算机技术被广泛应用于各个领域中,这也包括医学影像学。随着新技术的发展和实施,图像后期处理技术也需要不断的提高,影像的融合技术就是后处理技术的新发展。前后技术的同步才能更好的将影像学的好处发挥出来。

2、影像融合使检查更全面准确

影像学的检查手段是很多的,从B超到射线再到CT等,每项检查都是有针对性的,但是正因为这样又有一定的局限性。每项检查都有单一局限性,只能准确的体现一方面的数据值,不利于诊断病情。影像的融合弥补了这一缺陷。

3、临床诊断需要影像融合

一切的检查手段都是为了最终的临床治疗,影像诊断一样是为临床治疗服务的。影响的融合,集中了多项单一检查的优势,呈现的图像更清晰,更便于医生的判断,使诊断更清晰准确,也就能根据诊断提供更好的治疗方案,辅助临床治疗。

影响融合的方法和技术应用

首先是信息技术的融合。无论是什么样的诊断技术,最后要得到的都是这项技术所能诊断出来的信息。影像的融合首先要实施对信息的融合,图像数据的转换是理解是关键。而图像的转换时将不同检查设备检测的图像信息进行格式的转换和调整,使其更逼真的呈现出检测部位的状态,确保诊断的准确性。

其次是数字化技术的融合。建立图像数据库是比较直观和易于提取信息的。

还有就是计算机技术的应用,这几项技术的融合,使影像融合后的检查更加具体详细。

影像融合的方法:界标 配对 、表 面相 合法、空间力矩配对、交叉相关法。

四、 医学影像融合的临床价值

现代医学已经把用计算机技术对获取的影像信息进行处理的研究成果应用于临床医学的诊断,将各项检查结果通过计算机技术进行分析、处理,将影像融合重新现出清晰度高、高质量的影像。主要有以下几个方面的临床价值:

帮助临床诊断

影像融合后的图像将检查部位的结构和周边组织清楚地呈现出来,通过影像诊断,医生能够更加了解检测部位的组织形态是否发生病变以及病变的程度。很多疾病早期的病变都是不太明显了,一旦没被发现就可能会错过最佳的治疗时机。影像融合后的图像可以通过区域放大将组织的差异标注出来,便于观察和诊断,能够及时的发现病变,减少漏诊的情况。

有助于手术的治疗

影像融合的中,结合了图像重建和三维立体定向技术,这些技术的应用能够清晰的显示出病变部位及其周围组织的状况和空间状态,医生可以根据融合后的图像制定手术方案,并在手术实施过程中提供实时显示,也为术后的观察提供了方便。

有助于医学研究

影像的融合结合了多项检查的优势,提供的影像信息更全面清晰,病理特征更明显,是医学研究中非常有价值的影像学资料,为以后疾病的研究提供更好的依据。

结语:医学影像的融合就是将多项检查的优点,经过一系列计算机技术的融合和处理重新形成新的图像。医学影像的融合是医学影像技术发展的一次伟大的更新,它将各种各种技术综合运用到医学的检查和诊断上,推动了影像学的进一步发展。

参考文献

[1]王静云,李绍林;医学影像图像融合技术的新进展[J];第四军医大学学报;2004年20期

[2]李熙莹;黄镜荣;;图像融合技术研究及其在医学中的应用[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

[3]吴疆;医学图像融合算法研究[D];西北工业大学;2006年

[4]张孝飞,王强,韦春荣,王至诚,张福北;医学图像融合技术研究综述[J];广西科学;2002年01期

[5]赵敏志;李钢;张仁斌;;图像融合技术现状[A];第六届全国信息获取与处理学术会 议论文 集(3)[C];2008年

[6]康晓东.计算机在医疗方面的最新应用.北京:电子工业出版社,1999,46-70.

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在谷歌学术搜索中,存有高达4亿篇论文的数据库。论文被引用的数据可以作为证明文章影响力的依据。即使这个方法有局限性,但在更大程度上,反映了当今社会的进展和科学的进步。

1《亚当:一种随机优化方法 》 Adam: A Method for Stochastic Optimization。文章发布于2015年,引用数为47774。

截止2020年为止,这篇文章达到了,人类可知的引用最高数。一篇涉及人工智能的文章获得最高引用,证实了科学界对人工智能的注重。不仅是科学界对人工智能领域有巨大的兴趣,而且欧美国家也正在把人工智能作为未来的主要发展对象。美国把对人工智能的投资提高了一倍,欧盟也把投资提高了百分之70。《亚当:一种随机优化方法 》能够获得最高引用,正说明在未来人工智能上,将展开激烈竞争。无独有偶,跟着这篇文章后面,引用最多的文章多是涉及人工智能。

2《图像识别的深度残差学习》 Deep Residual Learning for Image Recognition 文章发布于2016年,引用数为25256。

深度残差学习的概念出自何凯明等4名中国学生。何凯明来自清华大学物理系,现是脸书人工智能的科学家。从文章的引用数量来看,足以显示,他提出的这个方法对该行业的影响。

3《让R-CNN更快: 朝着带有区域建议网络 的实时目标检测》 Faster R-CNN: Towards Real-Time Object Detection with Region Proposal Networks发表于2015,引用数为19507。

4《深度学习》 Deep Learning, 文章发布于2015年,引用数为16750。

5 《带着缠绕走得更深》 Going deeper with Convolutions, 文章发布于2015年,引用数为14424。

这篇文章已经成为计算机图像处理必读论文之一。

6《通过深层强化学习的人类层面的控制》 Human-Level control through deep reinforcement learning 文章发布于2015年,引用数为10394。

7 《语义分割的完全常规网络》 Fully Conventinal Networks for Semantic segmentation 文章发布于2015年,引用数为10153。

9 《 脓毒症与脓毒症休克第三版国际共识 》 The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3) 文章发布于2016年,引用数为8576。

10《RNA测序和微阵列研究中 Limma 强化差异表达分析》 Limma porwers defferential expression analyses for RNA-sequencing and microarray studies 文章发布于2015年,引用数为8328。

第9和第10篇是前十名论文中,和计算机没有关系的两篇医学论文。这是否意味着,未来对人类社会影响最大的,除了人工智能就是医学了呢?

最后要提到的这篇文章,虽然没有进入第10,但值得一提。 《以深度神经网络和树搜索掌握围棋战略》 Mastering the game of Go with deep neural networks and tree search发布于2016年,引用数为8209。

这篇文章涉及的是伦敦大学学院的教授David Silver, 他领导的AlphaGo团队击败了围棋九段棋手柯洁。人工智能击败了最强大脑,没有什么能比这更能说明人工智能的前途,同时也可能是一个细思极恐的大事件。在机器击败人的时代,人怎么办?

摄影技术论文2000字篇二 摄影中的创新技术问题 英文摄影Photography一词是源于希腊语Φωphos(光线)和γραΦιgraphis(绘画、绘图)或γραΦη graphê,两字一起的意思是“以光线绘图”,是指使用某种专门设备进行摄像记录的过程,一般我们使用机械照相机或者数码照相机进行摄影。有时摄影也会被称为照相,也就是通过物体所反射的光线使感光介质曝光的过程。有人说过一句精辟的话:摄影家的能力就是把日常生活中稍纵即逝的平凡事物转化为不朽的视觉图像。 1.摄影的类型 记录摄影。 摄影诞生,是为了记录。它诞生以后所显示出来的强大的生命力,也恰恰在于它的记录功能。这是其他技术或艺术所无法比拟或取代的。因此,从广义上说,摄影就是记录。 艺术摄影。 随着摄影的发展,人们在摄影中不断地增加艺术元素,开始产生艺术摄影。它与记录摄影的区别在于艺术性的多少与高低,而无绝对的界限。例如:我们去照张相做身份证或留个影,一般照相馆拍摄的照片,最多有点资料或记录价值。可是,齐白石先生的人像,多年过去了,至今仍是世界20幅最优秀的人像作品之一。其中的差别就在于艺术性的高低。 画意摄影。 画意摄影的唯美的画面语言及美好的设计内涵一直是人像摄影的一种重要的表达方式。19世纪后半叶,英国摄影家雷兰达拍摄出了曾被预言为“摄影新时代来临了”的作品——《人生的两条路》,在摄影还被轻视的当时,这幅作品就以其劝勉性的主题和油画式的构图,受到了维多利亚女王的极高评价。可以这样说,雷兰达对推进摄影被承认为一门艺术功不可没。从此,画意摄影逐渐成为摄影艺术的一个重要流派。 水墨风格摄影。 和传统的水墨画一样,目前出现的水墨摄影作品,按题材,可以分为风景和花鸟,对应国画中的山水画和花鸟画;按手法和意境,可以分为抽象和具体,对应国画中的写意和工笔。水墨风格的摄影照片虽然少不了Photoshop等软件的后期加工,但是这并不意味着可以任意扭曲原照片。好的水墨摄影作品要尽量少地修改原照片,它考验更多的是摄影师的构图和捕捉光影的能力。 全息摄影。 全息摄影是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息的新型摄影技术。普通设摄影记录物体面上的光强分布,不能记录物体发射光的位相信息,因而失去立体感。全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光片,另一束经被摄物的反射后再射向感光片。人眼直接去看这种感光的底片,只能看到像指纹一样的干涉条纹,但如果用激光去照射它,人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分,也可以重现全部景物。全息摄影可应用于工业上进行无损探伤、超声全息、全息显微镜、全息摄影存储器、全息电影和电视等许多方面。 2.摄影技术的创新 摄影艺术的追求与科学技术的追求不同,科学技术的追求总有新的领域去探讨和追寻。摄影艺术的目的即在于激发观众的智慧和感情。它的新领驭就在于摄影艺术家内在的探讨。正如世界上没有两片相同的叶子般,世界上的每一个人都是不同的个体,摄影艺术家独有的个性和表现就是他能追求而带来的新领域。 摄影常常被人称为“视觉的语言”,相机则被形容为“第三只眼睛”。如果我们认真地看待它,“第三只眼睛”所看到的将是独具慧眼的观察,而“视觉的语言”所表达的将是独特的个人情感和思维,那么摄影作品的价值就不再是任何先进的科技所能够取代或者复制的了。 作者本身的气质素养决定了作品创新的个性。 文化孕育了个人艺术的气质和修养,作者本身的文化气质和素养就是作品创新的度量衡。随着世界文化的进一步交融,摄影的创新需要对世界趋势的高瞻远瞩,需要对优秀作品的借鉴学习,需要对大胆另类作品的批判容纳。摄影作品的生命力,反映了摄影者的创新思维和学习激情。摄影者必须不断拓宽视野,并将新知识新理念运用在自己的创作中,创新才会在作品中有更深刻的体现。可以这样说,创新既是衡量摄影者对世界认知和包容的尺度,又是摄影作品容纳百家所长获得的认同。 注重细节表达是摄影创新的基本手段。 我们在进行摄影创作时,要对作品有清晰的概念和准确的定位,除了熟练地运用摄影技术技巧和造型语言之外,还要善于倾注情感,渗透更强的情绪,创作中更要注重细节的表达和细节的处理,以展现生活中最具代表意义和最美的一面,从而带给人们赏心悦目的艺术享受。人们都说梵·高的画是世界绘画史上的一次创新外,除了画风创新,人们还注意到一个细节,就是梵·高在画里画出了无形的风。摄影也一样,需要用细节传递摄影者本身的情感,需要通过细节来探索和发现。 突破个人思维局限,对题材进行深层挖掘是作品创新的重要环节。 摄影作为个体的视觉造型艺术,首先注重的是个性化的张扬,而创新则从作者个性的逆反思维开始。逆反的思维方式,应该是在继承和借鉴传统的基础上进行的一种反传统思维。这种思维锐意求新,完全不羁于传统的摄影理论和法则。 由于作品代表的是摄影者的个性,而个性的表现则是作者进行思考和接搜新思路的体现。个性的创新包括作品在内容上的丰富和在形式上的新颖。标新立异的创作思维往往有先入为主的优势,尽管后来可能会引起竞相模仿,但是人总是认同第一次出现的事物。有时候拍摄同样的内容,作者别出心裁同样会使作品有别于其他的特质,这就是一种创新。 关于这一点,我在风光摄影的时间上有很深的体会。摄影考验的是摄影者对题材观察的细心、等待的耐心和不厌其烦踩点的决心。有了这“三心”,才能发现在不同时间空间之下同一景物呈现的不同状态,并在瞬间的快门中捕获鲜为人知甚至不为人知的细节。这样做的收获是:作品最终能够以新的形式表达自然景物最富表现力的一面。 3.结语 总之,摄影的创新不但需要对题材进行细节的“微距”观察,而且需要对世界艺术氛围的“广角”观测,更需要作者突破个人思维的局限,它是摄影者对摄影艺术的义务和对艺术的更好的诠释。作为新一代的摄影工作者,我们不仅要在艺术形式与艺术技巧上创新,而且要在作品四项内容上大胆创新,创作出内容丰富、思想性强、富于时代精神、具有较强艺术感染力的摄影作品。 参考文献: [1]夏洪波.浅析创新思维对摄影作品的影响.文学与艺术,2011,(5). [2]尹秋颖.浅析摄影教学中创新能力的培养.中国科教创新导刊,2009,(8). [3]刘军杰.探究摄影创新能力的培养.科教导刊,2010,(36). 看了“摄影技术论文2000字”的人还看: 1. 浅谈摄影研究毕业论文范文 2. 大学生摄影技术论文 3. 浅谈摄影相关论文范文 4. 浅谈摄影的艺术论文 5. 浅谈摄影技术艺术研究论文

图像隐藏技术的研究论文

作用是隐藏信息,只要将载密图像设置为0即可。隐写术的主要目的是在任何文件(通常是图像,音频或视频)中隐藏预期的信息,而无需实际更改文件的外观,其外观应与以前相同。基于DCT系数的变换进行数字隐写,主要思想是将秘密消息嵌入在量化后的DCT系数的最低比特位上。但对原始值为0、1的DCT系数不进行嵌入。提取秘密消息时,只需将载密图像中不等于0、l的量化DCT系数的LSB取出即可。

随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文,欢迎阅读!

图像识别技术研究综述

摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。

关键词:图像处理;图像识别;成像

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02

图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。

1 图像处理技术

图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声,将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式,主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。

1)图像采集,图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像,也包括一些动态图像,并可以将其转为数字图像,和文字、图形、声音一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。

2)图像增强,图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化,数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分,使图像的主体结构更加明确,必须对图像进行改善,即图像增强。通过图像增强,以减少图像中的图像的噪声,改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量,使图像中的物体的轮廓更加清晰,细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因,增强后的图像更加赏欣悦目,为后期的图像分析和图像理解奠定基础。

3)图像复原,图像复原也称图像恢复,由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊,为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复,图像恢复主要采用滤波方法,从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建,该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。

4)图像编码与压缩,数字图像的显著特点是数据量庞大,需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频,那么必须对图像进行编码和压缩。目前,图像压缩编码已形成国际标准,如比较著名的静态图像压缩标准JPEG,该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像,适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列,因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。

5)图像分割技术,图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域,每一区域是像素的一个连续集,这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后把目标从背景中分离出来。目前,图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰,使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。

2 图像识别技术

图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述,描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征,甚至目标之间的关系,最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时,可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中,图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外,还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前,图像识别技术已广泛应用于多个领域,如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有:

指纹识别

指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段,主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分,它具有不变性:一个人的指纹是终身不变的;唯一性:几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前,指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关,如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。

人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别,可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下,其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响,但由于红外线不能穿透玻璃,如果待识别的对象戴有眼镜,那么在图像识别时,眼部信息全部丢失,将严重影响人脸识别的性能[4]。

文字识别

文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术,可以自动地把文字和其他信息分离出来,通过智能识别后输入计算机,用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档,如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入,可以提供文字的处理效率,有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样,使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。

3 结束语

人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事,但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下,图像识别技术取得了一定的成功,但在复杂的环境下,仍面临着许多问题:如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准,以及算法本身存在一定的局限性,这使得图像识别的最终结果不十分精确等。

参考文献:

[1] 胡爱明,周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用,2003,39(7):90—91.

[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,2011.

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[4] 晓慧,刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用,2009,1(29):8.

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文章编号:1005 - 0523(2005) 02 - 0063 - 04数字水印及其发展研究石红芹,谢 昕(华东交通大学信息工程学院,江西南昌330013)摘要:首先对数字水印的特征进行了分析,阐述了数字水印技术的基本原理,对目前比较流行的水印算法进行了分类和详细地讨论,最后指出目前水印技术存在的局限并对其发展进行了展望.关键词:版权保护;数字水印;水印算法中图分类号:TP391 文献标识码:A1 引 言近年来,随着数字化技术的进步和Internet 的迅速发展,多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度,其发布形式愈加丰富了. 网络发布的形式逐渐成为一种重要的形式,伴随而来的是多媒体数据的版权保护问题. 因此多媒体信息版权保护问题成了一项重要而紧迫的研究课题. 为了解决这一难题,近几年国际上提出了一种新的有效的数字信息产品版权保护和数据安全维护的技术一一数字水印技术. 数字水印技术通过在原始媒体数据中嵌入秘密信息———水印来证实该数据的所有权归属. 水印可以是代表所有权的文字、产品或所有ID、二维图像,视频或音频数据、随机序列等. 主要应用于:媒体所有权的认定. 即辨认所有权信息,媒体合法用户信息; 媒体的传播跟算法研究. 该子模块的研究为解决网络制造产品版权保护问题奠定了基础数字水印技术,又称数字签名技术,成为信息隐藏技术的一种重要研究分支,为实现有效的信息版权保护提供了一种重要的手段.2 数字水印的基本原理从图像处理的角度看,嵌入水印信号可以视为在强背景下迭加一个弱信号,只要迭加的水印信号强度低于人类视觉系统( Human Visual System ,HVS) 的对比度门限,HVS 就无法感到信号的存在.对比度门限受视觉系统的空间、时间和频率特性的影响. 因此通过对原始信号作一定的调整,有可能在不改变视觉效果的情况下嵌入一些信息,从数字通信的角度看,水印嵌入可理解为在一个宽带信道(载体图像) 上用扩频通信技术传输一个窄带信号(水印信号) . 尽管水印信号具有一定的能量,但分布到信道中任一频率上的能量是难以检测到的. 水印的译码(检测) 即是在有噪信道中弱信号的检测问题.一般来说,为了使水印能有效地应用于版权保护中,水印必须满足如下特性:1) 隐蔽性 水印在通常的视觉条件下应该是不可见的,水印的存在不会影响作品的视觉效果.2) 鲁棒性 水印必须很难去掉(希望不可能去掉) ,当然在理论上任何水印都可以去掉,只要对水印的嵌入过程有足够的了解,但是如果对水印的嵌入只是部分了解的话,任何破坏或消除水印的企图都应导致载体严重的降质而不可用.3) 抗窜改性 与抗毁坏的鲁棒性不同,抗窜改性是指水印一旦嵌入到载体中,攻击者就很难改变或伪造. 鲁棒性要求高的应用,通常也需要很强的抗窜改性. 在版权保护中,要达到好的抗窜改性是比较困难的.4) 水印容量 嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息,或是购买者的序列号. 这样在发生版权纠纷时,创建者或所有者的信息用于标示数据的版权所有者,而序列号用于标示违反协议而为盗版提供多媒体数据的用户.5) 安全性 应确保嵌入信息的保密性和较低的误检测率. 水印可以是任何形式的数据,比如数值、文本、图像等. 所有的水印都包含一个水印嵌入系统和水印恢复系统. 水印的嵌入和提取过程分别6) 低错误率 即使在不受攻击或者无信号失真的情况下,也要求不能检测到水印(漏检、false -negative) 以及不存在水印的情况下,检测到水印(虚检、false - positive) 的概率必须非常小.3 数字水印算法近几年来,数字水印技术研究取得了很大的进步,见诸于文献的水印算法很多,这里对一些典型的算法进行了分析.3. 1 空间域算法数字水印直接加载在原始数据上,还可以细分为如下几种方法[1~4 ] :1) 最低有效位方法(LSB) 这是一种典型的空间域数据隐藏算法,L. F. Tumer 与R. G. Van Schyadel等先后利用此方法将特定的标记隐藏于数字音频和数字图像内. 该方法是利用原始数据的最低几位来隐藏信息(具体取多少位,以人的听觉或视觉系统无法察觉为原则) .LSB 方法的优点是有较大的信息隐藏量,但采用此方法实现的数字水印是很脆弱的,无法经受一些无损和有损的信息处理,而且如果确切地知道水印隐藏在几位LSB 中,数字水印很容易被擦除或绕过.2) Patchwork 方法及纹理块映射编码方法这两种方法都是Bender 等提出的. Patchwork 是一种基于统计的数字水印,其嵌入方法是任意选择N 对图像点,在增加一点亮度的同时,降低另一点的亮度值. 该算法的隐藏性较好,并且对有损的JPEG和滤波、压缩和扭转等操作具有抵抗能力,但仅适用于具有大量任意纹理区域的图像,而且不能完全自动完成.3. 2 变换域算法基于变换域的技术可以嵌入大量比特数据而不会导致可察觉的缺陷,往往采用类似扩频图像的技术来隐藏数字水印信息. 这类技术一般基于常用的图像变换,基于局部或是全部的变换,这些变换包括离散余弦变换(DCT) 、小波变换(WT) 、傅氏变换(FT 或FFT) 以及哈达马变换(Hadamard transform)等等. 其中基于分块的DCT 是最常用的变换之一,现在所采用的静止图像压缩标准JPEG也是基于分块DCT 的. 最早的基于分块DCT 的一种数字水印技术方案是由一个密钥随机地选择图像的一些分块,在频域的中频上稍稍改变一个三元组以隐藏二进制序列信息. 选择在中频分量编码是因为在高频编码易于被各种信号处理方法所破坏,而在低频编码则由于人的视觉对低频分量很敏感,对低频分量的改变易于被察觉. 该数字水印算法对有损压缩和低通滤波是稳健的. 另一种DCT 数字水印算法[5 ]是首先把图像分成8 ×8 的不重叠像素块,在经过分块DCT 变换后,即得到由DCT 系数组成的频率块,然后随机选取一些频率块,将水印信号嵌入到由密钥控制选择的一些DCT 系数中. 该算法是通过对选定的DCT 系数进行微小变换以满足特定的关系,以此来表示一个比特的信息. 在水印信息提取时,则选取相同的DCT 系数,并根据系数之间的关系抽取比特信息. 除了上述有代表性的变换域算法外,还有一些变换域数字水印方法,它们当中有相当一部分都是上述算法的改进及发展,这其中有代表性的算法是I. Podichuk 和ZengWenjun 提出的算法[6 ] . 他们的方法是基于静止图像的DCT 变换或小波变换,研究视觉模型模块返回数字水印应加载在何处及每处可承受的JND(Just Noticeable Difference ,恰好可察觉差别) 的量值(加载数字水印的强度上限) ,这种水印算法是自适应的.3. 3 NEC 算法该算法由NEC 实验室的Cox[5 ]等人提出,该算法在数字水印算法中占有重要地位,其实现方法是,首先以密钥为种子来产生伪随机序列,该序列具有高斯N(0 ,1) 分布,密钥一般由作者的标识码和图像的哈希值组成,其次对图像做DCT 变换,最后用伪随机高斯序列来调制(叠加) 该图像除直流分量外的1 000 个最大的DCT 系数. 该算法具有较强的鲁棒性、安全性、透明性等. 由于采用特殊的密钥,故可防止IBM 攻击,而且该算法还提出了增强水印鲁棒性和抗攻击算法的重要原则,即水印信号应该嵌入源数据中对人感觉最重要的部分,这种水印信号由独立同分布随机实数序列构成,且该实数序列应具有高斯分布N(0 ,1) 的特征. 随后Podilchuk等利用人类视觉模型又对该算法进行了改进,从而提高了该算法的鲁棒性、透明性等.3. 4 其他一些水印算法1) 近年来,利用混沌映射模型实现数字水印、保密通信等成为混沌应用研究的热点. 特别是自从Cox 等借用通信技术中的扩频原理将水印信号嵌入到一些DCT 变换系数或者多层分解的小波变换系数以来,人们已经提出了一些混沌数字水印方法.水印的嵌入与检测是基于人类视觉系统(HVS) 的亮度掩蔽特性和纹理掩蔽特性,折衷水印的不可见性和鲁棒性之间的矛盾. 结果表明:该方法嵌入的水印具有不可见性和鲁棒性,并且这种基于密钥的混沌水印方法更好的抗破译性能.2) 目前比较流行的还有一种基于盲水印检测的DWT 算法,该算法首先对原始图像进行小波变换,根据人类具有的视觉掩蔽特性对低频分量进行一定的量化,同时可不影响视觉效果,并对作为水印的图像进行压缩和二值化处理,形成一维的二值序列,根据二值序列的值对上述量化后的原始信号的低频分量进行视觉阈值范围内允许的修改,从而实现水印的嵌入. 水印提取过程是对含有水印的图像进行小波变换,对低频分量同样进行量化处理,为了增大算法的安全性,可以对水印形成的二值0 ,1 序列在嵌入前进一步进行伪随机序列调制,相应的在水印提取过程需要增加用伪随机序列解调的步骤. 这样,不知道伪随机序列的攻击者即使推测出水印的嵌入规律,也无法提取水印. 大大增加了水印系统的透明性和鲁棒性.4 水印技术的局限目前水印技术的局限,为了对版权保护中使用水印的成功可能性进行评估,看能否满足实际应用需求,就需要对水印技术有更多了解. 下面介绍数字水印方案普遍存在的一些局限:1) 不知道能够隐藏多少位. 尽管非常需要知道指定大小载体信息上可以隐藏多少比特的水印信息,但这个问题还没有得到圆满解决. 事实上,对给定尺寸的图像或者给定时间的音频,可以可靠隐藏信息量的上界,目前还不清楚. 对图像水印,只能说目前使用的算法可以隐藏几百比特位的水印信息.2) 还没有真正健壮的盲图像水印算法. 对图像水印,鲁棒性还是个问题. 目前还没有能够在经过所有普通图像处理变换后,仍能幸免的盲水印算法. 尤其是能够抵抗几何处理的攻击,被认为是很难实现的目标.3) 所有者能去除标记. 迄今为止提出的所有盲图像水印,实际上都是可逆的. 已知水印的准确内容、以及水印的嵌入和检测算法,则总能在没有严重损坏资料的前提下,使水印不可读取. 目前还不清楚这个缺点在将来还是否存在;同时在设计版权保护系统时,必须考虑如下问题:一旦水印内容已知,则有可能去除水印或者部分水印.此外,迄今为止提出的水印算法,其可逆性使人们提出极大的疑问,即设计能够抗篡改的健壮公开水印技术是否可能? 事实上,如果允许任何人读取水印,则任何人只要知道水印嵌入算法,就可以消除水印.5 结 论随着电子商务的加速发展和网络用户的直线增长,媒体的安全要求将更加迫切,作为版权保护和安全认证的数字水印技术具有极大的商业潜力,作为一门学科交叉的新兴的应用技术,它的研究涉及了不同学科研究领域的思想和理论,如数字信号处理、图像处理、信息论、通信理论、密码学、计算机科学及网络、算法设计等技术,以及公共策略和法律等问题,是近几年来国际学术界才兴起的一个前沿研究领域,得到了迅速的发展. 但数字水印技术仍然是一个未成熟的研究领域,还有很多问题需要解决,其理论基础依然薄弱. 随着一些先进的信号处理技术和密码设计思想的引进,必将日趋成熟且得到更为广泛的发展应用.参考文献:[1 ] Eepa Kundur. 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论文龙图像研究

龙图腾龙,作为华夏民族的图腾,在中国文化传统中,是永远不可能被忽略的一个形象,是沟通天地人神的瑞兽,是影响自然的神兽,是预示吉凶的灵兽。在远古,它蕴含着人们对神灵的敬畏,和与天地沟通的渴望;在漫长的封建社会它又作为帝王的象征,是统治人们观念的符号;现代社会中,它又被作为祥和、喜庆、希望的代名词。直到今天,龙的形象还广泛运用于建筑、艺术、文学、宗教、绘画、雕塑、服饰、剪纸、瓷器等各种领域,寄托人们对未来的美好愿望。可以毫不夸张地说,有中国人生活的地方,就有龙的形象以不同的形式出现。龙的形象来源龙,是一种完全来自先民想象的动物。象征着宇宙和自然地力量,在造型上综合了鹿角、牛嘴、羊须、蛇身、鹰爪的特征,有龙有九似之说。但是就整体来说,龙的原型应该是扬子鳄,其形象具有扬子鳄的全部基本特征,1、披满鳞甲的身躯;2、长颚大口和位于头顶的翘鼻;3、锋芒毕现的锥型尖牙;4大而圆的突起眼睛;5粗壮的长尾;6、强健的四肢和五指利爪;7、有横条纹的腹部。同时,为了弥补扬子鳄秃头尖尾有损神灵形象的缺陷,古人发挥了充分的想象力,给它添加了角、须、尾鳍以及把背部纵向排列的突起角质棘刺也变换成锯齿状背鳍,并拉长躯体以渲染气势,传说在远古时代,扬子鳄在我国分布十分广泛,后来黄河流域由于人为破坏,乱砍滥伐造成水土流失,环境恶化,气候变冷,适宜于暖湿环境的扬子鳄难以生存便逐渐绝迹了(现仅存于我国安徽省南部)。因为扬子鳄在现实生活中不复存在,人们记忆中的印象淡化消失,只留下祖先们创造的龙形象一代一代流传下来,结果龙与扬子鳄成了两种不同的概念。但是许多关于龙的记载和传说、民俗都与扬子鳄的生活习性相关,时至今日,扬子鳄在我国南方民间的俗称仍是“土龙”、“猪婆龙”。很多与龙有关诗词,成语,俗语,完全可以与扬子鳄的生活习性相对应。扬子鳄生活在河湖沼泽地带,《左传》中“深山大泽,实生龙蛇。”就是指龙与蛇是同样生活于类似环境之中,习性相近的两种动物。扬子鳄在水边打造迷宫似的地下洞穴,洞深距地面2—3米,平时也多栖息水中,故人们想像出“龙王居住在水底龙宫”的神奇景象。而在看到每当发洪水时扬子鳄因洞穴被冲毁四处逃避,便认为“龙王在兴风作浪”,岂不知扬子鳄也是洪水的受害者。扬子鳄以鱼、蛙、蚌等为食,蚌壳内多有珍珠。当有人看到扬子鳄争食蚌类时,嘴里吐出珍珠,便有了“二龙戏珠”之说。扬子鳄是六月交配,七月产蛋,雄鳄是通过叫声寻找雌鳄的(鳄是唯一会叫的爬行动物),而每年六月正是黄河流域多雨夏季的开始,于是人们把扬子鳄响亮的叫声与风雨的来临联系在一起,认为“龙可以呼风唤雨”。《说文解字》中描述“龙……春分而登天,秋分而潜渊。”世界上仅有扬子鳄与密西西比鳄两种生活在温带需要冬眠的鳄。因气候原因每到初冬时它们便进入冬眠期,当春天(农历二月)大地解冻时,蛰伏了一冬天的它们开始外出活动,同时也到了黄河流域开始下雨的季节,先民们把二者也联系在一起,于是就有了祭祀“二月二,龙抬头”的风俗。诸如此类很多,就不一一列举了。至于龙的名字,汉字是象形文字,甲骨文中的龙字便是大口、曲体的动物形象。龙字的读音则是雷声的模拟音。古人视龙为雷雨之神,《山海经》中就有“雷泽有神,龙身而人头。”的记载,每当风雨欲来时的电闪雷鸣启发了古人,认定雷电与龙有密切的关系,因此,“隆隆”的雷声成了龙字的读音。龙的图像演化龙的形象不是一天两天就设计出来并且一成不变的。在几千年的发展过程中,龙的形象随着内涵的变化而演变着。在远古时期或者努力社会早期,龙的形象是模糊而粗糙的。1987年河南濮阳发掘出土的一个6000年前古墓葬中发现的龙使用蚌壳摆成的。在仰韶文化彩陶上的龙形象也只是大头长尾的爬行动物。四川大足南山的云龙石刻雕塑则是一个无角无须、蹩眉瞪目的扬子鳄形象。有角的龙是后来才有的。有角龙的形象最早见于商代甲骨文和青铜器上,山西省出土的一个商代青铜器龙纹觥的造型翘鼻、张口、利齿毕现,器身两侧纹饰与扬子鳄的体纹完全相同。随着经济发展,宗教观念的改变,民俗风情、自然环境的改变,龙图像在不同时期呈现出不同的形态特征。商代龙纹虽变化多端,但基本上仍保持着怪异神兽的体态。往往是夸大头部而简化躯干,令人可怖的形象给人强烈的神秘感和一种狞厉的美,显示出“龙”具有超越世间的神的权威。令人可怖的形象给人强烈的神秘感和一种狞厉的美,显示出“龙”具有超越世间的神的权威。从而出现了朝艺术化、图案化发展的趋向。春秋战国龙则通过镂空或浮雕或片状或谷纹,饰以水滴纹纽丝纹尽显秀美矫健;秦汉的龙仍然保持春秋战国时期龙的秀美,不过用尖角利齿增添了积分雄浑豪放;六朝隋唐时由于技艺提升,龙纹越来越成熟,华文开始繁复,龙身变长,飘逸而健硕;辽宋金元时期龙的形象与唐代龙纹大体相同,延续唐代龙的特点,增加了海水纹,如意纹等元代特色,细节发生变化,变得更加肥硕;明代晚期龙纹在神韵上有一种呆板苍老感,缺乏宋元时期龙的生气和活力.;清代龙纹的形象较明代更为苍老,可谓之苍龙,尽管刻画细腻如微,但缺乏神韵和气势。龙的形象发展体现着中华民族的审美意识和意境情趣,中华文化形态发展由此可见一斑。龙如何发展为帝王象征的?龙最特别的含义就是象征着权利和地位,特指帝王的象征。在公元前二世纪汉代以后,龙的形象与皇权联系起来,成为皇家的徽记。皇帝自称“真龙天子”,他的后代称为龙子龙孙,他的服饰被称作龙袍,他的一切用品都刻画上龙的形象。在以后一千多年的封建时代里,龙的神秘性和权威被绝对化,并渗透到国家意识形态中。这与世界上其他民族都有所不同。在原始时代,以龙为图腾的氏族部落成员无疑都以龙作为标志和象征,在身上或衣服上绘龙。如古代哀牢夷以龙为图腾,帮"刻画其身,象龙文,衣皆着尾"古越人亦断发文身,以像龙子。龙为帝王垄断之前,所有崇龙的氏族部落均可自由地使用龙的图像,没有任何限制。在宋元之后,龙纹为帝王所独占,成为个人的私有物,平民百姓不能滥用龙纹,不准穿有龙纹的服饰,龙袍,龙衮只帝王一人能穿。因为在统治者看来,皇帝即龙,龙即皇帝,兴有帝王可能使用龙纹。限制龙纹的使用,目的是维护帝王和龙的神圣性。在统治者看来,如果谁都可以像帝王一样可以穿龙袍,那么就没有神圣和凡俗之别,那就难以树立帝王的绝对权威,王权也就难以巩固。据现有资料,最早穿龙袍的帝王大概是周天子。不过,龙衮不是仅天子一人可穿,其他王族成员也可穿。宋代以后,限制使用龙纹,规定越来越多。到了元代,对龙纹的垄断发展到了一个新阶段,明文规定龙纹的使用范围。元世祖忽必烈曾明令市街商店不得织造或贩卖日月龙凤纹的缎匹,违者除没收其缎匹外,"仍将犯人痛行治罪。"仁宗是曾定服色等第,除蒙古人外,其他人"不许龙凤文"。此外,器皿不得使用龙凤纹,帐幕"不得使用赭黄龙凤文",车舆亦"不得用龙凤纹"。明代龙纹的使用和控制更为严格。明代初期的皇帝衮服,饰十二章,其中以龙纹为最重要。明太祖洪武二十四年,明文规定:"官吏衣服、帐幔,不许用玄、黄、紫三色,并织绣龙凤纹,违者罪及染造之人。"清代皇帝服饰的龙纹亦有定制。据《清史稿。舆服志二》记载:皇帝"朝服色用明黄,惟祀天用蓝,朝日用红,夕月用白。披领及袖皆石青,缘用片金,冬加海龙。"总之,在古代中国人的心目中,帝王都是"真龙天子",帝王的子孙被认为是"龙子龙孙",帝王的后代被称为"龙种"。龙,尤其是黄龙,是帝王的象征,皇帝即龙,龙即皇帝,两者不可分离,龙成为帝王个人的私有物。皇帝吃的、穿的、住的、用的全都是有龙的标记。皇帝本身及有关的一切都与龙拉上了关系。由上可见,在中国历史上,王权的取得和巩固与龙有密切的关系。古代帝王借助龙的威力,利用人们对龙虔诚崇拜的心理,编造种种谎言,充自己说成是"真成天子",与传说中的具有无穷威力的龙无异。龙作为一种中国人喜爱的形象,经历了数千年而不衰,并被不断赋予吉祥、和谐、积极进取、不怕困难等精神含义。在今天,“龙的传人”已经成为流传在中国人当中最有亲和力和号召力的字眼。几千年来,它静观华夏沧海桑田,起起伏伏,寄寓着中华民族不止的精神追求,是我们共同的信念,也是华夏复兴的精神力量。

每逢节日庆典,我们都能看到欢腾旋跃,让人兴奋不已的舞龙。舞龙也称“龙舞”、“耍龙”、“闹龙灯”、“玩龙灯”、“龙灯会”。那么,为什么要舞龙呢? 舞龙的用意,概括起来不外乎这么几条:一为祈雨祈福,二为娱神娱己,三为彰显力量,四为兴旺人丁。 其中,祈雨祈福是最基础的。两湖一带民间传说,战国时的鬼谷子和金角老龙相遇,鬼谷子说:“据我掐算,近日有雨,城内三十六点,城外四十八点。”金角老龙有意让鬼谷子的预言落空,便利用职务之便,让城内下了四十八点,城外下了三十六点,结果城内不少老百姓死于水患。后来玉皇大帝问罪,金角老龙受到贬黜。为了赎罪,老龙便在每年的新春到来之际,逐门逐户地向老百姓鞠躬赔礼,并承诺一年的风调雨顺。于是,人们便据此传说,用竹条铁丝、绸缎纱布扎制成彩龙,每逢年节舞耍一番,表达欢快喜悦之情,也寓意老龙臣服,天随人愿。四川铜梁一带的传说也异曲同工:东海龙王患腰痛病,变成一个老头上岸求医。大夫通过把脉知其非人,便让其恢复原形,并从其腰间捉出一条蜈蚣。龙王病愈后,以泄露天机为谢:言人们只要照它的样子造一条龙四处舞游,便能保雨水及时,五谷丰成。 舞龙祈雨在先秦时期已开始流行,到汉代已具相当规模,形式也多有讲究。据董仲舒《春秋繁露》载,汉代人春旱求雨舞青龙,炎夏求雨舞赤龙或黄龙,秋季求雨舞白龙,冬天求雨舞黑龙。这些龙长达数丈,每次出动五至九条不等。 后世的舞龙,大都包含有祈雨祈福的意味。如流行于湖南省湘西山区的“龙头蚕身灯”。该灯由“龙”的头和“蚕”的身与尾组成。制作考究,形体小巧,头尾能曲能伸,宛转灵活。竹圈联成蚕身,绳索系其内,白布蒙其外,外用红绿彩环缠身,由三个舞技出众的民间艺人分别持头、腰、尾三个部分执耍。“龙头蚕身灯”一般都是成对出行。出灯前,每对灯都要下到江边“吸水”,然后才沿门沿户祝福吉祥。为什么要“吸水”呢?很好理解,龙吸饱了水,才能保证雨水充足。 南方一些地方流行舞草龙枣由柳条、青藤、稻草扎成,夜晚舞耍时,龙身上满插香火,因而又称“香龙”、“香火龙”。舞龙结束时,还要在喧天的锣鼓鞭炮声中,恭恭敬敬地将草龙送到江河溪潭之中。其用意也是让龙回龙宫,以保佑一方地面风调雨顺。 以娱神娱己为目的舞龙可追溯到汉代的“鱼龙曼延”。《汉书·西域传赞》载:“孝武之世……设酒池肉林以飨四夷之客,作巴俞都卢、海中砀极、漫衍鱼龙、角抵之戏以观视之。”颜师古解释说,巴俞都卢、海中砀极都是歌舞名,而“鱼龙”,则是由人装扮成一种来自西域的巨形珍兽枣舍利之兽,先在庭前舞蹈戏乐,然后到殿前激水,水花飞溅中,化作一条巨大的比目鱼,“跳跃漱水,作雾障目”。然后,再化作身长八丈的黄龙,“出水敖戏于庭,炫耀日光”,故又名“黄龙变”。由此看来,“鱼龙”,当是一种由人装扮成巨鱼和巨龙进行表演的大型舞蹈。由于巨鱼和巨龙之间有一个“变”的问题,因此在表演时,可能还需要幻术、布景、烟雾等来配合。 那么,“曼延”又作何解释呢?“曼延”也作漫衍、曼衍、蔓延等,是古代一种大兽的名字。据说这种大兽“似狸,长百寻”,可以“仿此演为百戏。”古代八尺为一寻,百寻就是八十丈。因而《西京赋》中有“巨兽百寻,是为曼延”之句,薛综注曰:“作大兽,长八十丈,所谓鱼龙曼延也。”由此推断,“曼延”是“假作兽以戏”,是由人扮演成各种巨兽的舞蹈。“鱼龙”当是其中典型的主要的一种,因而称作“鱼龙曼延”。 东汉张衡在《西京赋》、李尤在《平乐观赋》中都有对“鱼龙曼延”的生动描述。从中可以看到,作为汉代的大型歌舞,“鱼龙曼延”集合了当时最高水平的演员阵容以及布景、道具和特技,可谓规模宏大,幻象纷呈。除中心节目“巨鱼变巨龙”外,还有由人扮装的熊、虎、猿猴、大象、大雀、大龟、大蟾蜍及其它不知名的奇兽参与演出。 史料之外,还可以从汉代画像石上找到“鱼龙曼延”的影子。如铜山洪楼发现的乐舞百戏画像石,山东沂南出土的角抵百戏画像石,上面都有鱼龙作舞的图像。 “鱼龙曼延”从汉至唐,延续了将近七八百年的时间,唐以后,整体上逐渐失传,后世传留下来的,只是其中的部分节目。民间的龙舞、狮子舞、麒麟舞等,可视作对“鱼龙曼延”的传承和演变。 灯与龙的结合,大约起始于宋时。南宋吴自牧在《梦梁录》中记道:“元宵之夜……草缚成龙,用青幕遮草上,密置灯烛万盏,望之蜿蜒如双龙之状。”这样的龙灯,即是我们所说的放置在那里专供人们观赏的龙形灯饰。问题是龙是一个能行走、善飞腾的神物,总不能呆到那儿不动啊,况且无论宫廷还是民间,自古都有舞龙的传统。既然舞,就不光在白天舞,晚上也要舞,晚上舞就离不开灯,因此大凡舞之龙,都通称“龙灯”。 “龙灯会”一般在佳节、盛会时举行,场地选在长街广场、村头湾边开阔平坦的地方。龙的品种丰富多彩,有竹龙、木龙、荆龙、草龙、布龙、纱龙、纸龙;有由荷花和蝴蝶组成的“百叶龙”,用刨花扎成的“木花龙”,用铁皮卷成的“铁皮龙”,等等。 龙灯各地都有。四川省铜梁县的龙灯比较出名。国庆50周年大典上的金色巨龙,就出自这个县。铜梁龙灯有“正龙”:头大、胫长、节内点灯,以灯光取代烟火,玩时比较安全。还有用竹编作龙骨,纸扎龙头,布做龙脊,借助灯火而起舞的“彩龙”;用皮纸或绢绸做皮,彩绘鳞甲,龙身能伸缩转动的“肉龙”或“蠕龙”;天旱时求雨,舞时可泼水的“黄荆龙”;用白花扎成,用来祭祀亡灵的“孝龙”;用稻草扎成,插入竹竿,执持起来耍舞的“草把龙”;以及由孩子们耍舞的,用一棵棵大白菜插上竹竿,点燃红烛,中间串以绳索的“菜龙”,等等。 铜梁人舞龙有不少讲究。过去沿袭汉代的春舞青龙、夏舞赤龙、秋舞白龙、冬舞黑龙的规矩。现在逢年过节舞彩龙,舞到人家门前就暂时停下来,龙头频点向主人拜年祝福,然后再上下翻腾,左盘右旋。这时,主人必须鸣放鞭炮以示欢迎,并有所答谢:裹着钱的“红包”或糖果香烟等。 广东佛山人也喜欢舞龙。四五十年代,佛山龙多是用一把把雨伞连接再绘上图案的“伞龙”,或用稻草扎成的“草龙”,做工比较简单。现在的佛山“彩龙”,用竹篾、铁丝做骨架,龙头、龙尾用纸糊,龙身蒙丝绸,配以金属镜片、铝金纸、剪纸、绒球做装饰,造型美观,色彩艳丽。佛山彩龙的品种多样,有金龙、烟花龙、火龙、彩灯龙、坐龙、卧龙等。近年来,“机械龙”、“电脑龙”也走进佛山彩龙的行列。这些具有时代特色的龙能喷出水柱和肥皂泡,做出各种有趣的动作。佛山彩龙出游时很壮观,旌旗、日月旗前边开路,塔灯、鲤鱼、龙珠作引,然后才是张牙舞爪的龙,龙后面跟着锣鼓音乐。舞龙者在锣鼓音乐的伴奏下,表演盘龙、跳龙、扣龙门、穿龙尾、龙过桥、玉龙盘柱、二龙戏珠、蛟龙漫游、巨龙腾空等舞蹈造型。香港回归期间,九龙各界举办“万尺金龙献瑞祥活动”,其高10米、长9米、宽3米,重一吨多的巨型龙头就是由佛山工艺社承造的。佛山彩龙近年来还走出国门,远渡重洋,出现在墨尔本、夏威夷、温哥华、伦敦、路易港等地的街头广场上。

数字图像处理图像复原研究论文

数字图像处理是利用计算机对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或者应用需求的行为,应用广泛,多用于测绘学、大气科学、天文学、美图、使图像提高辨识等。这里学术堂为大家整理了一些数字图像处理毕业论文题目,希望对你有用。1、基于模糊分析的图像处理方法及其在无损检测中的应用研究2、数字图像处理与识别系统的开发3、关于数字图像处理在运动目标检测和医学检验中若干应用的研究4、基于ARM和DSP的嵌入式实时图像处理系统设计与研究5、基于图像处理技术的齿轮参数测量研究6、图像处理技术在玻璃缺陷检测中的应用研究7、图像处理技术在机械零件检测系统中的应用8、基于MATLAB的X光图像处理方法9、基于图像处理技术的自动报靶系统研究10、多小波变换及其在数字图像处理中的应用11、基于图像处理的检测系统的研究与设计12、基于DSP的图像处理系统的设计13、医学超声图像处理研究14、基于DSP的视频图像处理系统设计15、基于FPGA的图像处理算法的研究与硬件设计

(一)选题毕业论文(设计)题目应符合本专业的培养目标和教学要求,具有综合性和创新性。本科生要根据自己的实际情况和专业特长,选择适当的论文题目,但所写论文要与本专业所学课程有关。(二)查阅资料、列出论文提纲题目选定后,要在指导教师指导下开展调研和进行实验,搜集、查阅有关资料,进行加工、提炼,然后列出详细的写作提纲。(三)完成初稿根据所列提纲,按指导教师的意见认真完成初稿。(四)定稿初稿须经指导教师审阅,并按其意见和要求进行修改,然后定稿。一般毕业论文题目的选择最好不要太泛,越具体越好,而且老师希望学生能结合自己学过的知识对问题进行分析和解决。不知道你是否确定了选题,确定选题了接下来你需要根据选题去查阅前辈们的相关论文,看看人家是怎么规划论文整体框架的;其次就是需要自己动手收集资料了,进而整理和分析资料得出自己的论文框架;最后就是按照框架去组织论文了。你如果需要什么参考资料和范文我可以提供给你。还有什么不了解的可以直接问我,希望可以帮到你,祝写作过程顺利毕业论文选题的方法:一、尽快确定毕业论文的选题方向 在毕业论文工作布置后,每个人都应遵循选题的基本原则,在较短的时间内把选题的方向确定下来。从毕业论文题目的性质来看,基本上可以分为两大类:一类是社会主义现代化建设实践中提出的理论和实际问题;另一类是专业学科本身发展中存在的基本范畴和基本理论问题。大学生应根据自己的志趣和爱好,尽快从上述两大类中确定一个方向。二、在初步调查研究的基础上选定毕业论文的具体题目在选题的方向确定以后,还要经过一定的调查和研究,来进一步确定选题的范围,以至最后选定具体题目。下面介绍两种常见的选题方法。 浏览捕捉法 :这种方法就是通过对占有的文献资料快速地、大量地阅读,在比较中来确定论文题目地方法。浏览,一般是在资料占有达到一定数量时集中一段时间进行,这样便于对资料作集中的比较和鉴别。浏览的目的是在咀嚼消化已有资料的过程中,提出问题,寻找自己的研究课题。这就需要对收集到的材料作一全面的阅读研究,主要的、次要的、不同角度的、不同观点的都应了解,不能看了一些资料,有了一点看法,就到此为止,急于动笔。也不能“先入为主”,以自己头脑中原有的观点或看了第一篇资料后得到的看法去决定取舍。而应冷静地、客观地对所有资料作认真的分析思考。在浩如烟海,内容丰富的资料中吸取营养,反复思考琢磨许多时候之后,必然会有所发现,这是搞科学研究的人时常会碰到的情形。 浏览捕捉法一般可按以下步骤进行:第一步,广泛地浏览资料。在浏览中要注意勤作笔录,随时记下资料的纲目,记下资料中对自己影响最深刻的观点、论据、论证方法等,记下脑海中涌现的点滴体会。当然,手抄笔录并不等于有言必录,有文必录,而是要做细心的选择,有目的、有重点地摘录,当详则详,当略则略,一些相同的或类似的观点和材料则不必重复摘录,只需记下资料来源及页码就行,以避免浪费时间和精力。第二步,是将阅读所得到的方方面面的内容,进行分类、排列、组合,从中寻找问题、发现问题,材料可按纲目分类,如分成: 系统介绍有关问题研究发展概况的资料; 对某一个问题研究情况的资料; 对同一问题几种不同观点的资料; 对某一问题研究最新的资料和成果等等。第三步,将自己在研究中的体会与资料分别加以比较,找出哪些体会在资料中没有或部分没有;哪些体会虽然资料已有,但自己对此有不同看法;哪些体会和资料是基本一致的;哪些体会是在资料基础上的深化和发挥等等。经过几番深思熟虑的思考过程,就容易萌生自己的想法。把这种想法及时捕捉住,再作进一步的思考,选题的目标也就会渐渐明确起来。希望可以帮到你,有什么不懂的可以问我

张玉君史鉴文

(地矿部航空物探总队研究所)

摘要 本文报导了关于深海洋底多金属结核照片的图像复原和图像处理方法技术研究结果。海底照片存在的主要问题是:光照分布不均匀、有时聚焦欠佳、常有铁丝影像、有时有泥浆局部干扰等。本文剖析了光照分布的数学模型,推导了倾斜相机系统和水平相机系统条件下的光照分布及感光光强分布公式。本工作利用图像处理系统研究成功了一套适用于海底照片的图像复原和图像处理技术,给出了详细流程图。做为实例本文附有六幅图片,说明所研究的方法在去除光照不均匀、铁丝干扰、提高反差、增强分辨率、自动分类、科学统计覆盖率等的显著效果,以及通过局部放大研究结核的结构和形态方面的可能性。本文所报导的方法是改善和研究珍贵海底照片的重要工具。

一、前言

地球各大洋海底广泛赋存有锰结核、铁锰结核、多金属结核等丰富宝藏;为了探明其分布和储量,各国在公海正在开展着深海多金属结核的勘探工作,这是一项具有深远意义的造福后代的工作。这种勘探工作所用手段之一是海底照相,根据海底相片估算多金属结核的覆盖率和储量,并对结核的形态进行研究。

深海多金属结核照相由于拍摄环境及装置存在着一系列问题,因此提出图像复原和处理的要求。

在深海洋底照相需要外加光源,数千米深的海水将阳光几乎全部吸收掉了,外加光源与相机的位置相对固定,他们之间的距离大约为20~30cm。相机系统由缆绳绞车控制下降至海洋底,根据重锤触底信号再将相机升起一个高度(~3m),即拍照;这一距离根据海况变化一次下水调整一次。海况是指:海风、洋流、底质等情况。由于洋流的存在,相机系统可能倾斜,拍摄高度随之也有所变化。所获海底多金属结核照片存在一系列影响分辨和研究的问题,主要有:

(1)光照分布不均匀,其中心与照片中心偏离,甚至由于相机倾斜,造成光照分布失去对称规律;

(2)有时聚焦欠佳;

(3)常常出现有铁丝干扰影像;

(4)有时有因重锤搅混海底沉积物而局部模糊。

利用数字图像技术处理深海多金属结核照片的目的在于:

(1)通过图像处理改善照片的质量,主要是图像复原;

(2)通过分类技术分辨裸露核、浅埋及深埋核,并对各类面积进行精确计算,从而得到覆盖率的科学数据;

(3)结核形态研究。

为了达到以上目的首先要对海底照片进行数字化,形成图像数据文件,即可利用数字图像处理系统进行处理。

数字图像处理技术随着计算机技术、遥感科学的发展而在近20年得到极为迅速的发展、成熟与应用。正如图像增强一样,图像复原技术的主要目的,在某种意义上说,是要改善给定的图像。复原是一个过程,这一过程试图利用退化现象的某种先验知识,把已经退化了的图像加以重建或恢复。因此,复原技术是把退化模型化,并运用相反的过程以便恢复原来的图像。

Cannon博士(1983,“Applied Optics”)研究了一种图像复原技术,或称图案去除技术,适用于:规则图形(如纺织品)上手纹处理、散焦图像改善、卫片上探测器与探测间噪声消除、曝光过程中的平移模糊的清晰化等。Srinivasan(1986,“Digital Design”)也阐述了此方法。此技术可分解为明确的三个步骤:

(1)对图像中的“模糊”或“图案”问题进行估计,即分析退化问题的实质;

(2)生成一个近似模型或频率域滤波器,以便准备进行复原或图案去除;

(3)利用威纳(Wiener)滤波器或富里叶(Fouriel)滤波器对图像进行改善。

海底结核图像所存在的具体退化问题有自己的独特性,但Cannon所提出的方法原则仍有重要参考价值。

二、深海多金属结核图像退化问题的剖析

1.光照计算

前言所述噪声中,影响最大的是光照不均匀问题,现将此问题进行数学分析。

已知:光源可认为是点光源;海底假定为一平面,所拍照片对应于abcd四边形;相机底片中心f与光源中心f´之间距离为l,由于相机与光源为硬固定,因此光源永远位于底片平面长对称轴的延长线上;底片中心与abcd四边形的对角线交点o的距离为h;相机倾斜角为α;光源源强为Q,见图1。

求解:写出abcd四边形中任意一点的光照强度函数F=f(Q,h,a,l,x,у)。

解:通过o点作x、y座标轴,任意点g,其座标为x,y,与光源间距离为R。如写出R公式,即求出F方程的表达式。

做h´∥于h,由g点向h´做垂线gK。

张玉君地质勘查新方法研究论文集

光照强度表达示为:当底片平面平行于海底平面时,图1简化为图2,式(4)简化为(5)式。

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从图2可见:

图1相机系统倾斜条件下的光照强度计算示意图

图2相机系统水平条件下的光照强度计算示意图

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若(5)式中y=0,

则:

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(6)式为x轴上各点的光照强度,显然这是一个以о´点为中心的对称曲线,示意于图3。

图3沿x轴光照强度分布曲线

而在abcd平面上光照分布则为一个曲面,它由上图中之曲线,以mo ′为轴旋转而成。

对于式(4),即对于相机系统发生倾斜时,此曲线及曲面显然将变得复杂化,并将失去轴对称性。

2.感光光强计算

在拍照时还要考虑到底片各点感光光强同样与距离有关。

令L为感光光强函数,用与前述类似方法可求出对应于倾斜和水平两种状态L的表达式。

对于倾斜相机系统:

张玉君地质勘查新方法研究论文集

对于水平相机系统,显然公式可较简单:

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图像复原的实质是试图用理论的或试验的方法建立起深海结核图像的感光光强分布本底图像,从原图中扣除,便可去除光照不均匀所造成的失真,达到图面基本改善。

从(8)式可知,实际上α角是最大的难点。试图利用底片或照片本身,逆演求解α角也将是十分困难的。故本研究用试验方法建立光强分布本底图像,较好地实现了复原。

三、深海多金属结核图像复原和处理方法流程

经研究,建立了图4所示之方法流程:

图4深海多金属结核图像复原和处理方法流程

流程图由20个步骤组成,其2—8属图像复原,9—20属图像处理,1为准备工作。

数字化使用I2S公司所产C4500扫描仪,将135底片上的短边方向扫成512行,长边方向对中舍去两边。若扫描所获图像不足512行,则进行适当拼接,这是为了减少快速富氏变换时的边界效应。

挖补是为了解决铁丝干扰,否则不仅图面不完整,而且在频率域处理时,干扰范围还会扩大。

在频率域适当选取低通滤波参数,用指数滤波可以获得近似的光强本底分布图像,并适当选取比例因子从原图中扣除,即可得到基础图像。

利用基础图像通过聚类分析,并提取其中对应于裸露核,浅埋核及深埋核三个类别。叠加后,进行邻域滤波,去除零星干扰,便可进行分类统计了。

对于泥浆搅动干扰区,必要时可在统计前挖去,减少这种干扰所带来的误差。

四、图像复原和处理效果

为了开展此项研究,由广州海洋地质调查局提供了三张海底照相底片,其质量分别属于优、中、差三级。通过实验,均获得了成功的结果。现以中等一级的图像复原和处理结果为例,展示方法的效果。

图片1为原始图像,它的主要问题是:反差小,光强不均匀,存在铁丝干扰,行数不足512。

图片2为经过拼接,挖补和增强的图像,图中反差有所改善,消除了铁丝干扰,补足了行数,但光强不均匀问题仍然存在。

图片3为复原后的图像,成功地克服了光强不均匀问题,为计算机自动分类提供了前提。

图片4为分类处理后所提取裸露核(深灰),浅埋核(白色)和深埋核(浅灰)的合成图像。

图片5为对比图像。左上角为三类核的合成图像,右上角为裸露核图像,左下角为浅埋核图像,右下角为深埋核图像。

通过统计和计算,得到各类结核的象元数、全图总象元素及各类结核的覆盖率。见下表:

张玉君地质勘查新方法研究论文集

此外对优质底片,经过上述处理后,还做了局部放大,经四倍放大后的图像(图片6)对于结核形态研究很有用,从图片6可以清晰地看到环形,盘形、菜花形多金属结核的形态和结构。

图片1

图片2

图片3

图片4

图片5

图片6

五、几点结论

本工作所研究的深海多金属结构图像复原方法可以成功地去除光强不均匀造成的干扰,并可消除铁丝影像干扰,增强清晰度,提高反差,效果显著。

经复原后的图像,具备了计算机自动分类处理的条件,经聚类分析成功地提取了裸露核、浅埋核和深埋核信息,并精确地统计了各自的象元数,求出了各类核的覆盖率。

通过局部放大,有可能进一步研究多金属结核的结构以及形态。

本文所研究成功的方法,无疑对于探明数千米以下深海海底蕴藏的丰富矿产资源有着重要意义,希望能投入半生产性批量处理应用。这种方法当然也可以用于其他方面。

本工作得到广州海洋地质调查局王光宇同志、陈邦彦同志、张国祯同志的支持,本所朱月娥同志多次一起商讨,杨星虹同志拍摄了图片,一并向他们致谢。

参考文献

[1]Cannon M.,Lehar A., Preston F.: Background pattern removal by power spectral filtering, Applied Optics, .

[2]SrinivasanR.:Software image restoration techinques,Digital Design,.

A STUDY OF IMAGE RECONSTRUCTION AND IMAGE PROCESSING TECHNIQUES FOR PHOTOS OF DEEP-SEA POLYMETALLIC NODULES

Zhang Yu jun,Shi Jian wen

(Institute of Aerogeophysical Survsy,Ministry of Geologyand Mineral Resources)

AbstractThis paper reports the results of research on image reconstruction and image processing techniques for photos of polymetallic nodules from the bottom of deep major troubles with submarine photos include uneven distribution of illuminance, unsatisfactory focusing,frequent existence of iron wire image, local mud interference present paper analyses the mathematic model for distribution of illuminance and derives, the formulae for illuminance distribution and light sensitivity distribution under the conditions of inclining camera system and horizontal camera image processing system,we have successfully developed a suite of image reconstruction and image processing techniques suitable for submarine photos and drawn a datailed flow examples,four pictures are attached to this paper, which illustrate the obvious effects of our method in such aspects as eliminating uneven illuminance and iron wire interference,raising contrast and resolution power, automatic classification and scientific statistical analysis of coverage, and indicate the possibility of examining textures and shapes of the nodules by means of partial method described in this paper serves as an important tool for improving and studying precious submarine photos.

原载《物探与化探》,1989,。

图像复原技术及其MATLAB实现摘 要图像复原的目的是从观测到的退化图像重建原始图像,它是图像处理、模式识别、机器视觉等的基础,在天文学、遥感成像、医疗图像等领域获得了重要应用。运动模糊图像的复原是图像复原的重要组成部分。由运动模糊图像复原出原图像关键问题是获取点扩展函数,模糊方向和长度的鉴别至关重要。本文通过对运动模糊图像的频域幅度图的黑带条纹(即图像零点个数)分析,计算出运动模糊PSF的参数。获得PSF的参数后,本文主要采用了逆滤波法、维纳滤波法、最小线性二乘法、Richardson-Lucy算法对模糊图像进行复原,并对各种复原方法的结果进行了分析与对比。关键词:图像复原;运动模糊;模糊方向;模糊长度引 言图像复原是图像处理领域一个具有现实意义的课题。运动模糊图像的研究越来越受到关注,这种模糊是成像过程中普遍存在的问题,其复原在许多领域都有广泛的应用。实际上,图像复原设计三个方面的内容:退化图像的成像模型,图像复原算法和复原图像的评价标准。不同的成像模型、问题空间、优化规则和方法都会导致不同的图像复原算法,适用于不同的应用领域。现有的复原方法概括为以下几个类型:去卷积复原算法、线性代数复原、图像盲反卷积算法等,其他复原方法多是这三类的衍生和改进。其中,去卷积方法包括维纳去卷积、功率谱平衡与几何平均值滤波等,这些方法都是非常经典的图像复原方法。但是需要有关于原始图像、降质算子较多的先验信息和噪声平衡性的假设只适合于不变系统及噪声于信号不相关的情形,特别是降质算子病态的情况下,图像复原结果还不太理想。由于图像复原技术在图像处理中占有重要的地位,已经形成了一些经典的常用图像复原算法,如无约束最小二乘法、有约束最小二乘方法、逆滤波、维纳、最大熵复原等,至今还被广泛使用。但这些复原算法都是假设系统的点扩散函数PSF(即系统对图像中点的脉冲响应,是导致图像退化的原因)为已知,实际情况是系统的点扩散函数由于大气扰动、光学系统的相差、相机和对象之间的相对运动等多种因素的影响,往往是未知的。这就需要人们用某种先验知识在系统的点扩散函数未知时进行估计,然而这种先验知识并不容易取得也不够精确,这就需要我们在对己模糊图像分析和处理的基础之上估计最逼近的PSF。在运动模糊方向的鉴别方面,由于匀速直线运动的点扩散函数是矩形函数,其模糊图像对应的频域上有周期性的零值条纹,运动方向与零值条纹方向相垂直,本文就是借用此法获取模糊图像的PSF参数。本文主要针对运动模糊图像的复原进行研究,讨论分析了匀速直线运动模糊的退化模型,研究了运动方向和模糊尺度的估计,介绍了常用的几种图像复原方法。对模糊图像用几种复原算法分别进行了复原,根据复原结果,讨论分析了各算法的优缺点及适用的恢复环境。第1章 绪论 研究背景图像复原是数字图像处理中的一个重要课题。它的主要目的是改善给定的图像质量并尽可能恢复原图像。图像在形成、传输和记录过程中,受多种因素的影响,图像的质量都会有不同程度的下降,典型的表现有图像模糊、失真、有噪声等,这一质量下降的过程称为图像的退化。图像复原的目的就是尽可能恢复被退化图像的本来面目。在成像系统中,引起图像退化的原因很多。例如,成像系统的散焦,成像设备与物体的相对运动,成像器材的固有缺陷以及外部干扰等。成像目标物体的运动,在摄像后所形成的运动模糊。当人们拍摄照片时,由于手持照相机的抖动,结果像片上的景物是一个模糊的图像。由于成像系统的光散射而导致图像的模糊。又如传感器特性的非线性,光学系统的像差,以致在成像后与原来景物发生了不一致的现象,称为畸变。再加上多种环境因素,在成像后造成噪声干扰。人类的视觉系统对于噪声的敏感程度要高于听觉系统,在声音传播中的噪声虽然降低了质量,但时常是感觉不到的。但景物图像的噪声即使很小都很容易被敏锐的视觉系统所感知。图像复原的过程就是为了还原图像的本来面目,即由退化了的图像恢复到能够真实反映景物的图像。在交通系统、刑事取证中图像的关键信息至关重要,但是在交通、公安、银行、医学、工业监视、军事侦察和日常生活中常常由于摄像设备的光学系统的失真、调焦不准或相对运动等造成图像的模糊,使得信息的提取变得困难。但是相对于散焦模糊,运动模糊图像的复原在日常生活中更为普遍,比如高速运动的违规车辆的车牌辨识,快速运动的人群中识别出嫌疑人、公安刑事影像资料中提取证明或进行技术鉴定等等,这些日常生活中的重要应用都需要通过运动模糊图像复原技术来尽可能地去除失真,恢复图像的原来面目。因此对于运动模糊图像的复原技术研究更具有重要的现实意义。 相关领域的研究现状及存在的问题图像恢复是数字图像处理中的一个重要分支,它研究的是如何从所得的退化图像中以最大的保真度复原出真实图像。成像系统的缺陷,传播媒介中的杂质,以及图像记录装置与目标之间的相对运动等因素,都不可避免地造成了图像的某些失真和不同程度的降质。然而在众多的应用领域中,又需要清晰的、高质量的图像,因此,图像恢复问题具有重要的意义。与图像增强相似,图像复原的目的也是改善图像的质量。图像复原可以看作图像退化的逆过程,是将图像退化的过程加以估计,建立退化的数学模型后,补偿退化过程造成的失真,以便获得未经干扰退化的原始图像或图像的最优估计值,从而改善图像质量。图像复原是建立在退化的数学模型基础上的,且图像复原是寻求在一定优化准则下的原始图像的最优估计,因此,不同的优化准则会获得不同的图像复原,图像复原结果的好坏通常是按照一个规定的客观准则来评价的。运动模糊图像的恢复是图像恢复中的重要课题之一,随着科学技术的不断发展,它在各个领域中的应用越来越多,要求也越来越高,可广泛应用于天文、军事、道路交通、医学图像、工业控制及侦破领域,具有重要的现实意义。图像复原作为图像处理的一个重要领域,对于该问题国内外展开了诸多关键技术的研究。实际上,图像复原涉及三个方面的内容:退化图像的成像模型,图像复原算法和复原图像的评价标准。不同的成像模型、问题空间、优化规则和方法都会导致不同的图像复原算法。适用于不同的应用领域。现有的复原方法概括为以下几个类型:去卷积复原算法、线性代数复原、图像盲反卷积算法等,其他复原方法多是这三类的衍生和改进。其中,去卷积方法包括维纳去卷积、功率谱平衡与几何平均值滤波等,这些方法都是非常经典的图像复原方法。但是需要有关于原始图像、降质算子较多的先验信息和噪声平衡性的假设只适合于不变系统及噪声于信号不相关的情形,特别是降质算子病态的情况下,图像复原结果还不太理想。线性代数复原技术是基于已知降质算子和噪声的统计特征,从而利用线性代数原理的复原技术,它为复原滤波器的数值提供了一个统一的设计思路和较透彻的解释。但是当降质函数有接近零的特征值时,复原的结果对噪声特别敏感,且该方法是把整幅图像一并处理,计算量大,同时也没有考虑纹理、边界等高频信号与噪声的区别,这将使纹理、边界等重要特征在图像复原过程中被破坏。针对这些问题,国外主要在改进算法的效率上做了许多工作,如全局最小二乘法、约束总体最小二乘法和正则化约束总体最小二乘法。图像盲反卷积是图像复原的另一个重要的手段,它针对没有或少有关于降质函数和真实信号灯先验知识的复原问题,直接根据退化图像来估计降质函数和真实信号。目前有以下几种算法:零叶面分离法、预先确定降质函数法、三次相关法、迭代盲反卷积法等。这些算法在先验信息不足的情况下对降质图像进行复原,由于原始图像以及点扩展函的先验知识只是部分已知的,造成图像复原的解往往不唯一,而且解的好坏与初始条件的选择以及附加的图像假设等直接有关。同时,由于加性噪声的影响使得图像的盲目复原成病态。即若对点扩展函数直接求逆进行复原,通常会带来高频噪声放大的问题导致算法性能的恶化,所以当图像的信噪比水平较低时获得的结果往往不太理想。正则化方法作为一种解决病态反问题的常用方法,通常用图像的平滑性作为约束条件,但是这种正则化策略通常导致复原图像的边缘模糊。为了克服边缘退化问题,最近几年,不少学者对各种“边缘保持”的正则化方法进行了比较深入的研究,提出了一些减少边缘退化的正则化策略,这些策略通常需要引入非二次正则化泛函,从而使问题的求解成为一个非线性问题。沿着这一思路,Geman和Yang提出了“半二次正则化”的概念来解决这种策略中出现的非线性优化问题。其后,Charbonni等人在此基础上研究了一种新的半二次正则化方法。从而可以利用确定性算法来得到问题的最优解。另一个较新的发展使Vogel等人提出的基于全变差模型的图像复原算法。尽管这些算法都在一定意义上提高了复原图像的质量,但边缘模糊的问题并未得到理想的解决。另外,近年来小波的理论得到迅速发展,并光法应用于图像复原中。基于小波变换的迭代正则化图像复原算法,兼顾抑制噪声的增长和保留图像的重要边界。具有噪声估计能力的图像恢复正则化方法。Belge等人以广义高斯模型作为小波系数的先验分布,提出了一种小波域边缘保持正则化的方法。同时给出了小波域图像复原的一般框架,但其复原方法相对于传统复原方法提高的并不显著,赵书斌等人以混合高斯模型逼近小波系数的分布,并引入小波域隐马尔可夫模型作为自然图像的先验概率模型对图像超分辨率复原问题进行正则化,复原效果不错,但该方法还是不能避免计算量过大的缺点。从图像复原的Bayesian框架出发,小波域局部高斯模型的线性图像复原方法,该方法较好的再现了图像的各种边缘信息,取得不错的复原效果。2 逆滤波复原图5-1逆滤波复原过程图,图(a)是选取的原始图像,图(b)是利用MATLAB对原始图像进行运动模糊和加噪声仿真而生成的仿真图像,模糊长度为10个像素。经过逆滤波复原图像为图(c)。(a)原图像 (b)模糊加噪图像(c)复原图像图5-1 逆滤波复原过程从恢复出来的图5-1(c)可以看出复原效果不理想,出现较大的振铃现象。从理论分析上看是由于一般情况下,逆滤波复原不能正确估计退化函数的零点,因此必须采用一个折中的方法进行解决。实际上,逆滤波不用,而是采用另外一个关于的函数。函数称为转移函数。改进方法为(5-1)式中K和d均为小于1的常数。采用逆滤波对运动模糊加噪图像进行复原。在噪声相同情况下,参数K分别选取、、、、和。图中(a)-(f)为对应参数下的复原图像。通过转移函数替代原退化模型得到图5-2逆滤波减小振铃现象复原图像。(a)k= (b) k=(c)k= (d) k=(e) k= (f) k=图5-2 逆滤波减小振铃现象复原图像图从复原结果图5-2可以看出随着K值的增大复原效果逐渐变差,K=到之间复原效果较好。从理论上分析,逆滤波方法不能正确估计退化函数的零点。采用一个折衷的方法加以解决。一般情况,可以将图像的退化过程视为一个具有一定带宽的带通滤波器,随着频率的升高,该滤波器的带通特性很快下降,即的幅度随着平面原点的距离的增加而迅速下降,而噪声项的幅度变化是比较平缓的。在远离平面的的值就会变得很大,而对于大多数图像来说,却变小,在这种情况下,噪声反而占优势,自然无法满意的恢复出原图像。这一规律说明,应用逆滤波时仅在原点领域采用方能有效。 有约束最小二乘方复原的实现通过MATLAB仿真来实现有约束的最小二乘方复原,图5-3是有约束的最小二乘方复原图。分别取参数为0、1、、、、对应图5-3里面的(a)-(f)。图5-3 有约束最小二乘方在不同参数下的恢复情况图 维纳滤波复原的实现图(a)是选取的原始图像,图(b)是利用MATLAB对原始图像进行运动模糊和加噪声仿真而生成的仿真图像,模糊长度为5个像素。采用维纳滤波恢复算法对模糊图像进行恢复,在加噪声的情况下,参数k分别选取0.0001、0.001、0.005、0.01、和1。各种图中(c)-(h)为对应参数下的恢复图像。图5-4有噪声下维纳滤波在不同参数下的恢复情况。(a)原始图像 (b)含噪声运动模糊图像d=5,v=(c) K= (d) K=(e) K= (f) K=(g) K= (h) K=1图5-4 有噪声下维纳滤波在不同参数下的恢复情况可以看出,恢复图像还是都有一定的振铃现象。K=时,图像振铃效应比较小,但其噪声很大。k=相对前一幅恢复图像振铃效应明显一点,但噪声有所减少。k=和k=的恢复效果也是看起来区别不明显,虽然它们的噪声都减少了,但图像整体都相对前面有明显的模糊,且振铃效应明显。K=的模糊程度比较大,而k=1时,图像最模糊,且亮度很暗。总的看来,主观评价认为k=时的恢复效果最清楚,恢复质量最好。K=时次之,k=1时的效果最差。利用公式(5-1)与(5-2)计算出平均平方误差,如表5-1所示:表5- 1平均平方误差客观评价方法得分参数k 1平均平方误差(M) 2861 6463 6937 6576 2861 2513从表5-1可以看出,采用平均平方误差准则时K=的平均平方误差和K=一样,但是其对应的图像很模糊。对于非迭代方法的维纳滤波恢复法,k值的选取对图像恢复质量有很重要的影响。从上面实验结果可以看出,虽然对于每幅特定图像的评价得分不尽相同,但基本上当k值在[,]的范围取值时,恢复图像质量最好。从理论上分析,维纳滤波复原的图像,在图像的频率特征和附加噪声已知的情况下,采用维纳滤波去卷积比较有效。维纳滤波复原法不存在极点,即当很小或变为零时,分母至少为K,而且的零点也转换成了维纳滤波器的零点,抑制了噪声,所以它在一定程度上克服了逆滤波复原方法的缺点。 Richardson-Lucy复原的实现图(a)是原始图像,图(b)是对原图进行运动模糊仿真而生成的仿真图像,模糊长度为10个像素,模糊方向为水平方向。采用Richardson-Lucy恢复算法对模糊图像进行恢复,迭代次数参数分别选取20次、50次、100次、150次、200次和300次。所有图的(c-h)为对应迭代次数下的复原图像。(a) 原图像 (b) 水平运动10像素加噪声图像(c) 迭代20次 (d) 迭代50次(e) 迭代100次 (f) 迭代150次(g) 迭代200次 (h) 迭代300次图5-5 R-L算法在不同参数下的复原图像从图5-5可以看出,恢复的图像整体差别不大。从图像人物、背景等分辨,质量随着迭代次数增大而提高。迭代100次以后恢复效果区别不大,仔细辨认,迭代200次和300次更好一些.所以主观评价认为200次或300次时复原质量最好。本文通过MATLAB编程,利用公式(5-1)、(5-2)计算出图5-5:(c)-(h)各恢复图像的平均平方误差。通过计算平均平方误差的倒数(M)来做客观分析。客观分析如表5-2:表5- 2复原图像与原图像的平均平方误差迭代次数 20 50 100 150 200 300平均平方误差(M) 4348 4762 5000 5263 5263 5263从表5-2可以看出,采用均方误差准则评价时,平均平方误差差别不大。总体上随着迭代次数增加分数增大,迭代次数为150次后平均平方误差一样。上述分析表明,在R-L恢复算法下,对于这幅图像,传播波方程客观评价准则和平均平方误差准则的评价结果基本一致,并和主观评价结果吻合。从理论上分析,Richardson-Lucy算法能够按照泊松噪声统计标准求出与给定PSF卷积后,最有可能成为输入模糊图像的图像。PSF已知但是图像噪声信息未知时,也可以使用这个函数进行有效的工作。随着复原迭代的次数增加,可以提高复原图像的似然性,最终将会收敛在具有最大似然性处。结论与展望图像复原是图像处理领域一个具有现实意义的课题。运动模糊图像的研究越来越受到关注,这种模糊是成像过程中普遍存在的问题,其复原在许多领域都有广泛的应用。图像复原需要根据相应的退化模型知识重建或恢复原始的图像。也就是说,图像复原技术就是要将图像退化的过程模型化,并由此采取相反的过程以得到原始图像。运动模糊是由于在拍摄过程中相机与景物之间相对运动而产生,因此对于匀速直线运动造成的运动模糊图像来说,图像退化模型的两个重要参数相对运动的方向和运动模糊尺度的估计就成了图像复原的关键问题。本文以匀速直线运动造成的模糊图像为基础,研究退化函数的参数估计方法,所做的工作及创新之处总结如下:论文的工作总结(1)论文研究了模糊图像尤其是水平方向运动模糊图像的退化模型,任意方向的匀速直线运动模糊图像只需要通过坐标旋转至水平方向,其图像特征的描述可由水平匀速直线运动模糊图像类推得出。(2)论文研究了运动方向和模糊尺度的估计,通过对运动模糊图像的频域幅度图的黑带条纹(即图像零点个数)分析来估算出运动模糊PSF的参数运动模糊方向和运动模糊长度)的,同时通过查阅文献获得另一种对模糊尺度的估算即对模糊图像进行一阶微分,然后进行自相关运算,可得到一条鉴别曲线,曲线上会出现对称的相关峰,峰值为负,两相关峰之间的距离等于运动模糊长度。(3)对于运动模糊图像的恢复,介绍分析了逆滤波、有约束的最小二乘方、维纳滤波和Richardson-Lucy四种常用的恢复方法。并且采用Richardson-Lucy迭代算法和维纳滤波方法在选取不同参数的情况下对运动模糊图像进行了恢复。利用逆滤波方法进行恢复时,复原图像的效果整体不是很好,存在着较明显的振铃效应,加噪情况下复原图像的噪声也比较严重。本文通过理论分析及仿真,探索出减小振铃现象的一些方法,但还不够完善,今后还需要继续深入研究如何改进算法、减少振铃效应和噪声,以提高复原图像的质量。针对有约束的最小二乘方、维纳滤波复原方法,本文主要通过参数变化来控制复原效果,最终选出最优准则。Richardson-Lucy迭代算法从理论上看是迭代次数越大,复原效果越好。考虑到程序的有效性,本文采用了最大为迭代300次。从主客观评价对复原图像的评价来看迭代次数超过150次以后效果就基本一样。展望由于本人的能力有限,对图像复原技术的研究还不够系统、不够深入,无论在理论上,还是在工程应用中,还需要做大量深入、细致的研究工作。因此在这方面的研究还只是个开始,很多地方都需要改进与提高,例如:(1)运动模糊图像的复原大多是对整幅图像进行全局的复原,然而在实际应用中并非完全如此。例如,由于物体运动而产生的相对运动,其运动模糊只出现在物体运动的轨迹上,而背景是清晰的。在这种情况下就不能对全局进行处理,应首先分割出运动模糊区域,然后再进行参数估计,图像复原。如何分割运动模糊区域,分割的依据如何等将成为以后研究工作的一部分。(2)本文研究的运动模糊图像参数估计算法仅限于匀速直线运动造成的模糊,而缺乏对非匀速的、轨迹为曲线的运动模糊研究,且得到的参数还具有一定的误差。参考文献[1] 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图像识别研究论文

一、CCD图像传感器CCD(ChargedCoupledDevice)于1969年在贝尔试验室研制成功,之后由日本开始批量生产,经过30多年的发展历程,从初期的10多万像素已经发展至今天主流应用的500万像素。CCD类型又可分为线阵(Linear)与面阵(Area)两种,其中线阵应用于影像扫描器及传真机上,面阵型多应用于数码相机、摄录影机、监视摄影机等多项影像输入产品上。目前CCD像元数已从100万像元提高到2000万像元以上,大面阵、小像元(感光小单元简称)的CCD摄像机层出不穷。随着超大规模微加工技术的发展,CCD传感器的分辨率将越来越高。CCD是固态图像传感器的一类,即电荷耦合式图像传感器,固态图像传感器是指将布设在半导体衬底上许多能实现光-电信号转换的小单元,用所控制的时钟脉冲实现读取的一类功能器件。图像传感器作为一种基础器件,因能实现信息的获取、转换和视觉功能的扩展,并能给出直观、真实、层次多、内容丰富的可视图像信息在现代社会中得到了越来越广泛地应用。二、图像识别系统定位的工作原理在现实生活中,人们可以很容易的“看到”一幅画面,但这一个十分“简单”过程并非如此简单。深入研究大致分为:成像在视网膜上;其次是大脑对图像进行认识、理解和分析;最后根据上述一系列处理的结果做出反应。由于图像识别系统基本上是摸仿了人对事物的认识过程,图像识别系统定位是采用了CCD摄像机(如同人的眼睛)通过透镜收集并聚焦来自目标的反射光线,借助必要的光学系统将此光投射于CCD光敏面上的光的空间分布信息转换为按时序输出的电信号—视频图像信号,可以在监视器上重现图像。

主要应用领域图像识别技术可能是以图像的主要特征为基础的,每个图像都有它的特征。在人类图像识别系统中,对复杂图像的识别往往要通过不同层次的信息加工才能实现。图像识别技术是立体视觉、运动分析、数据融合等实用技术的基础,在导航、地图与地形配准、自然资源分析、天气预报、环境监测、生理病变研究等许多领域可广泛应用。遥感图像识别航空遥感和卫星遥感图像通常用图像识别技术进行加工以便提取有用的信息。该技术目前主要用于地形地质探查,森林、水利、海洋、农业等资源调查,灾害预测,环境污染监测,气象卫星云图处理以及地面军事目标识别等。军事刑侦图像识别技术在军事、公安刑侦方面的应用很广泛,例如军事目标的侦察、制导和警戒系统;自动灭火器的控制及反伪装;公安部门的现场照片、指纹、手迹、印章、人像等的处理和辨识;历史文字和图片档案的修复和管理等等。生物医学图像识别在现代医学中的应用非常广泛,它具有直观、无创伤、安全方便等特点。在临床诊断和病理研究中广泛借助图像识别技术,例如CT(ComputedTomography)技术等。机器视觉作为智能机器人的重要感觉器官,机器视觉主要进行3D图像的理解和识别,该技术也是目前研究的热门课题之一。机器视觉的应用领域也十分广泛,例如用于军事侦察、危险环境的自主机器人,邮政、医院和家庭服务的智能机器人。此外机器视觉还可用于工业生产中的工件识别和定位,太空机器人的自动操作等。总结:人工智能前景不可限量,图像识别作为AI技术的支撑,是一种强有力的识别方式,随着AI在场景上的深入,图像识别应用领域会越来越广。

因为你这个背景较淡,所以彩色物体在OSTU阈值分割中和背景能够分开,色彩就不用考虑了。要是阈值分割不能突出彩色物体,就得先边缘检测,连通。下面是你的程序clear;clc;close allI=imread('');I_gray=rgb2gray(I);level=graythresh(I_gray);[height,width]=size(I_gray);I_bw=im2bw(I_gray,level);for i=1:height %%循环中进行反色for j=1:width if I_bw(i,j)==1 I_bw(i,j)=0; else I_bw(i,j)=1; end endend[L,num]=bwlabel(I_bw,8);plot_x=zeros(1,num);%%用于记录质心位置的坐标plot_y=zeros(1,num);for k=1:num %%num个区域依次统计质心位置 sum_x=0;sum_y=0;area=0; for i=1:height for j=1:width if L(i,j)==k sum_x=sum_x+i; sum_y=sum_y+j; area=area+1; end end end plot_x(k)=fix(sum_x/area); plot_y(k)=fix(sum_y/area);endfigure(1);imshow(I_bw);for i=1:numhold onplot(plot_y(i) ,plot_x(i), '*')end

图像识别技术是人工智能研究的一个重要分支,也是人们日常生活中使用最广泛的人工智能技术之一。近年来,随着深度学习技术的发展,图像识别准确率显著提高。本论文研究了图像识别的传统技术和深度学习技术,分析了深度学习技术的几点不足,并给出未来可行的解决方案。【关键词】人工智能 图像识别 深度学习1 概述图像识别技术是人工智能研究的一个重要分支,其是以图像为基础,利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别不同模式的对象的技术。目前图像识别技术的应用十分广泛,在安全领域,有人脸识别,指纹识别等;在军事领域,有地形勘察,飞行物识别等;在交通领域,有交通标志识别、车牌号识别等。图像识别技术的研究是更高级的图像理解、机器人、无人驾驶等技术的重要基础。传统图像识别技术主要由图像处理、特征提取、分类器设计等步骤构成。通过专家设计、提取出图像特征,对图像进行识别、分类。近年来深度学习的发展,大大提高了图像识别的准确率。深度学习从大量数据中学习知识(特征),自动完成特征提取与分类任务。但是目前的深度学习技术过于依赖大数据,只有在拥有大量标记训练样本的情况下才能够取得较好的识别效果。

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