基于数字图像处理的图像分析的研究

严震

摘 要：图像是能在人类的中产生视觉图案的客观对象，图像包括：自然景物，相机拍摄到的图片，用数学方式描述的图形图像等，自然界中的图像都是模拟图像，在计算机使用之前，电视，电影，照相机都是使用模拟信号进行信号之间的传输。然而在计算机普遍使用之后，图像要在计算机中显示出来，必须使用数字信号，所以就产生了数字图像。因此用数字图像信息进行图像分析，能够更为方便的将图像信息呈现在人类视觉中，使图像分析变得简单化。

关键词：模拟图像；数字图像；信号传输

数字图像的原理：

将一副数字图像看作为一个二维图像函数a（x，y），其中x为空间中的横坐标，y为空间中的纵坐标，然而在x-y图像平面中的任意一对空间中的坐标（x，y）上的幅值t称为空间中该点图像像素的灰度。如果，t，x，y，为非负数，此图像为数字图像，一个大小为K*L的数字图像是由空间中K行L列的元素组成的，每个元素都有特定的元素和幅值，产生了图像所在行列的位置上的物理信息。

数字图像的显示：目前所有的显示器都是由许多点构成的，显示图像时这些点所对应的图像的像素，当一副数字被放大后就能够明显的看出图像是由许多方格像素构成的。数字图像分为二值图像（只有黑白两种颜色），灰度图像（在二值图像黑白间介入许多颜色深度），RGB图像（由红，绿，蓝3种颜色混合组成的），索引图像（RGB图像的压缩图像）。

图像分析：就是对图像信息进行加工去满足人类眼睛或者应用需求的行为，利用计算机或者其他数字硬件，对从图像信息转换而得到的电信号进行一些数学计算，提高图像的实用性，它包括：图像的点运算，图像的几何处理，图像的增强技术，图像的复原技术，图像的形态学变换，图像的编码，图像的重建等等。

下面就已加载的位图进行图像应用分析举例：

（1） 使用图像的点运算中的灰度均衡方式进行图像处理，目的是通过点运算使输入图像转换为在每一灰度级上都有相同的图像像素点数的输出图像这对于图像分析将图像转化为一致的格式是十分有益的。如图1-1所示为输入图像，图1-2所示为输出图像。

由图1-2可看出，可见经过灰度均衡后，图像的对比度大大提高，转换后图像的灰度分布也趋于均匀，使人们能够更加清晰地搜索出图像的信息。

（2） 使用图像的几何变换进行图像的转置，图像转置是将像素的x坐标和y坐标进行互换，本操作将改变图像的大小，图像的宽度和高度进行变换。

总结：图像分析处理在我们生活中无处不在，目前图像分析越来越广泛，已经涉及到社会中的各个领域，在国民经济中的作用越来越明显。

参考文献：

[1]何斌，马天宇，王运坚，Visual C++数字图像处理[D] 2002：176-181；

[2]张运楚，王洪明。基于存在概率图的圆检测方法。计算机工程与运用，2006，29：49-51