基于数字图像处理的障碍物识别
基于深度学习的自动驾驶车辆障碍物检测与避让算法研究
基于深度学习的自动驾驶车辆障碍物检测与避让算法研究深度学习技术在自动驾驶领域的广泛应用,为车辆的障碍物检测与避让算法的研究提供了全新的机会。
本文将探讨基于深度学习的自动驾驶车辆障碍物检测与避让算法的研究现状及相关技术方法。
随着人工智能技术的迅猛发展,深度学习在计算机视觉领域的应用取得了显著成果。
在自动驾驶的场景中,深度学习技术通过利用大规模的图像和视频数据进行训练,能够学习到复杂的特征表示并做出精确的预测,这为自动驾驶车辆的障碍物检测与避让提供了有力的支持。
自动驾驶车辆的障碍物检测是指通过感知系统,利用传感器(如激光雷达、摄像头等)获取到的环境信息,对周围的障碍物进行准确的识别和定位。
深度学习技术可以通过训练一个卷积神经网络来实现对障碍物的检测。
网络将输入的图像信息进行多层卷积和池化操作,最终输出每个像素属于障碍物的概率。
通过阈值处理和后处理技术,可以将输出的概率转化为检测框或像素级的障碍物分割结果。
在深度学习的基础上,为了进一步提高障碍物检测的准确性和鲁棒性,研究人员提出了一系列的改进算法。
例如,引入注意力机制可以使网络更加关注重要的区域,提高检测的精确性。
联合训练多个模型可以获得更全面的信息,从而提高整体的检测性能。
此外,为了应对遮挡和各种复杂场景,研究人员还提出了基于多模态融合和时空建模的方法,以增强对障碍物的检测和避让能力。
障碍物检测只是自动驾驶车辆在行驶过程中的一项重要任务,如何在检测到障碍物后进行合理的避让决策同样具有挑战性。
在深度学习的基础上,研究人员提出了一系列的避让算法,以实现自动驾驶车辆的智能决策。
一种常见的避让算法是基于路径规划的方法。
该方法将车辆周围的障碍物信息与地图信息进行融合,通过搜索、规划和控制等算法,生成一条安全的避让路径。
深度学习可以用于提取场景中的特征信息,协助进行路径规划,并实现对复杂场景的适应性规划。
此外,研究人员还提出了基于强化学习的避让算法。
该算法通过与环境的交互学习,使车辆能够根据当前状态选择合适的动作,并通过奖惩机制来优化决策策略。
自动驾驶汽车感知技术实时识别道路和障碍物的方法
自动驾驶汽车感知技术实时识别道路和障碍物的方法自动驾驶汽车的发展引起了广泛的关注,而感知技术是其实现的重要基础之一。
感知技术的主要目标是通过使用各种传感器设备,如摄像头、激光雷达和雷达等,来实时识别道路和障碍物,从而实现安全的自动驾驶。
本文将介绍一些常见的方法和算法,来解决自动驾驶汽车感知技术中的道路和障碍物识别问题。
一、传感器数据获取自动驾驶汽车通过使用多种传感器设备来获取周围环境的信息。
其中,摄像头广泛应用于图像识别领域,用于获取道路和障碍物的视觉信息。
另外,激光雷达和雷达则可以提供精确的距离和速度等信息。
传感器数据的准确性对于感知技术的可靠性至关重要。
二、图像处理和分割图像处理和分割是自动驾驶汽车感知技术中的重要步骤。
它可以将摄像头获取的图像进行处理和分析,从而实现道路和障碍物的识别。
常见的方法包括边缘检测、颜色过滤和基于深度学习的图像分割等。
三、道路检测与识别道路检测和识别是自动驾驶汽车感知技术中的关键任务之一。
通过分析传感器数据和图像处理结果,可以检测和识别出道路的边界和标志等信息。
一些常见的方法包括基于模型的检测算法、基于特征的检测算法和基于深度学习的检测算法等。
这些方法可以通过训练和优化,不断提高道路检测和识别的准确性和鲁棒性。
四、障碍物检测与分类障碍物检测和分类是自动驾驶汽车感知技术中的另一个重要任务。
通过分析传感器数据和图像处理结果,可以检测和分类出道路上的障碍物,如车辆、行人和交通标志等。
一些常见的方法包括基于特征的检测算法、基于深度学习的检测算法和基于传统分类器的检测算法等。
这些方法可以通过大量的样本数据和算法优化来提高障碍物检测和分类的准确性和鲁棒性。
五、实时感知和决策自动驾驶汽车需要在实时感知的基础上做出准确的决策,来保证行驶的安全性和效率性。
实时感知可以通过融合多种传感器数据和算法模型,来获取全面的环境信息。
而决策可以通过将感知结果输入到控制系统中,在规定的策略下做出相应的行动。
如何利用图像处理技术进行目标识别
如何利用图像处理技术进行目标识别图像处理技术在当今社会中被广泛应用于各个领域,其中之一就是目标识别。
目标识别是指通过对图像或视频进行处理,自动地检测和识别出其中的目标物体。
本文将介绍如何利用图像处理技术进行目标识别,并探讨其在实际应用中的一些挑战和解决方案。
一、图像处理技术概述图像处理技术是指通过对图像进行数字化处理,提取和分析其中的信息,以达到对图像内容的理解和处理的技术。
图像处理技术主要包括图像获取、图像增强、特征提取、目标检测和目标识别等步骤。
图像获取是指通过摄像机、扫描仪等设备获取图像。
图像增强是指通过对图像进行滤波、增强对比度等处理,以提高图像质量。
特征提取是指通过对图像进行分析,提取出其中的特征信息。
目标检测是指通过对图像进行处理,检测出其中存在的目标物体。
目标识别是指通过对目标物体的特征进行匹配和比对,确定目标物体的身份。
二、目标识别的基本原理目标识别的基本原理是通过对图像进行处理和分析,提取出目标物体的特征信息,然后将这些特征与已知的目标特征进行比对,从而确定目标物体的身份。
目标识别的过程可以分为以下几个步骤:1. 图像获取:通过摄像机或其他设备获取图像。
2. 图像预处理:对图像进行去噪、增强对比度等处理,以提高图像质量。
3. 特征提取:对图像进行分析,提取出其中的特征信息,如颜色、纹理、形状等。
4. 特征匹配:将提取到的特征与已知的目标特征进行比对,确定目标物体的身份。
5. 目标识别:根据匹配结果,确定目标物体的身份,并进行相应的处理或判断。
三、目标识别的方法和技术目标识别的方法和技术有很多种,常用的包括模板匹配、特征匹配、神经网络等。
1. 模板匹配:模板匹配是一种简单直观的目标识别方法。
它首先将目标物体的特征提取出来,并生成一个模板。
然后将这个模板与待识别图像进行比对,找出最匹配的位置,从而确定目标物体的位置和身份。
2. 特征匹配:特征匹配是一种常用的目标识别方法。
它通过对图像进行特征提取,将特征转化为数值表示,然后将这些特征与已知的目标特征进行比对,找出最相似的特征,从而确定目标物体的位置和身份。
基于深度学习的机器人视觉感知与障碍物识别
基于深度学习的机器人视觉感知与障碍物识别在近年来,深度学习技术的快速发展为机器视觉感知和障碍物识别提供了新的解决方案。
机器人视觉感知和障碍物识别是机器人领域中非常重要的研究方向,它们能够使机器人在复杂环境中进行自主导航和执行任务。
深度学习是一种在人工智能领域中崭露头角的技术,其通过构建多层神经网络来模仿人脑的工作方式。
而深度学习在机器视觉感知和障碍物识别方面的应用则是通过处理大量的图像和视频数据,训练网络模型来实现对图像和视频内容的理解和识别。
为了实现机器人的视觉感知和障碍物识别,我们需要采用适应于该领域的深度学习模型和算法。
目前,卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,简称CNN)是深度学习中最常用的模型之一。
CNN通过多次卷积和池化操作,能够有效地提取图像特征,并通过全连接层进行分类或回归。
在机器人视觉感知方面,深度学习可以用于目标检测、目标跟踪和图像分割等任务。
例如,在目标检测任务中,我们可以通过训练一个CNN模型来识别特定类别的物体。
该模型能够在图像中找到物体的位置和边界框,并输出其对应的类别标签。
在目标跟踪任务中,深度学习能够通过连续的图像帧对目标进行识别和追踪。
这些技术使得机器人能够在复杂的环境中准确地感知周围的物体。
障碍物识别是机器人导航和避障的关键任务。
深度学习在障碍物识别方面的应用同样非常重要。
通过训练一个CNN模型,机器人能够识别障碍物,从而规避可能的碰撞。
这种技术在自动驾驶、无人机等领域有着广泛的应用。
然而,在实际应用中,基于深度学习的机器人视觉感知和障碍物识别还面临一些挑战。
首先,深度学习需要大量标注好的数据进行训练。
而收集和标注大规模的数据集是一项耗时且昂贵的工作。
其次,深度学习模型的训练需要大量的计算资源和时间。
这对于嵌入式系统和实时应用来说是一个挑战。
此外,深度学习模型的解释性较低,很难解释其识别和判断的过程。
为克服以上的挑战,研究者们正在不断提出新的方法和技术。
智能障碍物识别算法的研究与实现
智能障碍物识别算法的研究与实现第一章绪论智能障碍物识别算法是近年来计算机视觉领域中极具发展和应用前景的一种算法方案,它主要通过图像处理技术来实现对于实时场景中障碍物的检测和识别,为机器自主感知和理解环境提供了技术支持。
本文旨在探究智能障碍物识别算法的研究和实现,并对其发展前景进行展望。
第二章相关技术介绍2.1 常见的算法方案目前常见的智能障碍物识别算法方案主要包括基于深度学习的算法、基于传统图像处理的算法和基于机器学习的算法等。
其中,基于深度学习的算法具有非常高的准确性和稳定性,在各种应用场景中都具有非常广泛的应用前景。
2.2 图像处理技术智能障碍物识别算法的核心在于对于实时场景中的图像处理,常用的图像处理技术包括图像滤波、边缘检测、图像分割、形态学处理以及图像配准等。
这些技术都可以用于图像预处理和特征提取,进而设计出更为精准的障碍物识别算法。
2.3 智能机器视觉设备随着硬件设备的不断发展,越来越多的智能机器视觉设备被广泛应用于实际生产和生活中,如智能无人驾驶汽车、机器人等。
这些设备的普及推动了智能障碍物识别算法的研究和发展。
第三章智能障碍物识别算法的实现3.1 数据集的准备智能障碍物识别算法需要大量的图像数据进行训练和检测,因此数据集的准备至关重要。
数据集应该具有丰富的障碍物种类以及各种场景下障碍物的图像样本,以便算法能够适应不同的环境。
3.2 图像预处理在数据集准备好之后,需要进行图像预处理,包括去噪、灰度化、图像归一化等。
这些预处理操作可以加快算法的运行速度,提升识别准确性。
3.3 模型训练在数据集准备和预处理完成之后,可以进行模型训练。
如果采用基于深度学习的算法,可以使用深度学习框架,如TensorFlow、PyTorch等,进行模型训练。
在训练过程中需要设置合适的超参数和损失函数以及优化算法,以求得更为精准的模型。
3.4 障碍物检测与识别模型训练完成后,可以使用其进行障碍物检测和识别。
基于超声波检测与图像处理的导盲仪设计
基于超声波检测与图像处理的导盲仪设计
潘虹;曹晓红;陈江萍;丁颖
【期刊名称】《物联网技术》
【年(卷),期】2024(14)1
【摘要】基于数字图像处理技术和超声波检测技术,提出了穿戴式导盲仪设计方案。
采用嵌入式开发板作为主控单元,在提高导盲仪便携性的同时,减少导盲仪体积和重量。
为解决复杂环境下红绿灯识别较难的问题,采用分类器算法分析红绿灯影像;采
用标记分水岭算法识别盲道边缘特征和纹理特征,以此来对盲道区域进行准确识别
和分割。
最后设计了超声波辅助系统,实时检测道路障碍物信息,并通过语音向用户
发出提醒,以此来帮助用户安全穿越道路。
【总页数】3页(P138-140)
【作者】潘虹;曹晓红;陈江萍;丁颖
【作者单位】陕西服装工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP39
【相关文献】
1.基于超声波的一种语音导盲仪的设计研究
2.基于超声波测距的导盲仪设计研究
3.基于超声波特征信号处理的导盲仪研究
4.基于嵌入式图像处理及路径规划的智能
导盲仪
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基于深度摄像头的障碍物检测(realsense+opencv)
基于深度摄像头的障碍物检测(realsense+opencv)前⼏天⽼⼤给了个任务,让我帮slam组写⼀个基于深度摄像头的障碍物检测,捣⿎了两天弄出来了,效果还不错,就在这⾥记⼀下了。
代码的核⼼思路是⾸先通过⼆值化,将⼀⽶之外的安全距离置零不考虑,然后通过开运算去除掉⼀些噪点(这个后来发现不⼀定有必要),在求出所有障碍物的凸包,这个时候要计算⾯积,当⾯积⼩于⼀定的阈值的时候不予考虑,最终输出障碍物的凸包坐标。
//find_obstacle函数是获取深度图障碍物的函数,返回值是每个障碍物凸包的坐标,参数⼀depth是realsense返回的深度图(ushort型),//参数⼆thresh和参数三max_thresh,是⼆值化的参数,参数四是凸包的最⼩有效⾯积,⼩于这个⾯积的障碍物可以视为噪点。
//函数⾸先筛选掉距离⼤于安全距离的点,然后进⾏阀值化和开运算减少⼀下噪点,⽤findContours得到轮廓图,最后⽤convexHull得到每个障碍物的凸包,最后返回坐标//mask_depth函数是对深度图⼆值化,第⼀个参数image是原图,第⼆个参数th是⽬标图,第三个参数throld是最⼤距离,单位是mm,⼤于这个距离//即为安全,不⽤考虑。
#include <iostream>#include <opencv2/core/core.hpp>#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>#include "RSWrapper.h"#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"using namespace std;using namespace cv;void mask_depth(Mat &image,Mat& th,int throld=1000){int nr = image.rows; // number of rowsint nc = image.cols; // number of columnsfor (int i = 0; i<nr; i++){for (int j = 0; j<nc; j++) {if (image.at<ushort>(i, j)>throld)th.at<ushort>(i, j) = 0;}}}vector<vector<Point> > find_obstacle(Mat &depth, int thresh = 20, int max_thresh = 255, int area = 500){Mat dep;depth.copyTo(dep);mask_depth(depth, dep, 1000);dep.convertTo(dep, CV_8UC1, 1.0 / 16);//imshow("color", color);imshow("depth", dep);Mat element = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(15, 15));//核的⼤⼩可适当调整Mat out;//进⾏开操作morphologyEx(dep, out, MORPH_OPEN, element);//dilate(dhc, out, element);//显⽰效果图imshow("opencv", out);Mat src_copy = dep.clone();Mat threshold_output;vector<vector<Point> > contours;vector<Vec4i> hierarchy;RNG rng(12345);/// 对图像进⾏⼆值化threshold(dep, threshold_output, thresh, 255, CV_THRESH_BINARY);//mask_depth(src, threshold_output);/// 寻找轮廓findContours(threshold_output, contours, hierarchy, CV_RETR_TREE, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point(0, 0));/// 对每个轮廓计算其凸包vector<vector<Point> >hull(contours.size());vector<vector<Point> > result;for (int i = 0; i < contours.size(); i++){convexHull(Mat(contours[i]), hull[i], false);}/// 绘出轮廓及其凸包Mat drawing = Mat::zeros(threshold_output.size(), CV_8UC3);for (int i = 0; i< contours.size(); i++){if (contourArea(contours[i]) < area)//⾯积⼩于area的凸包,可忽略continue;result.push_back(hull[i]);Scalar color = Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)); drawContours(drawing, contours, i, color, 1, 8, vector<Vec4i>(), 0, Point()); drawContours(drawing, hull, i, color, 1, 8, vector<Vec4i>(), 0, Point());}imshow("contours", drawing);return result;}int main(int argc, char* argv[]){Mat dhc;Mat dep;int idxImageRes = 1, idxFrameRate = 30;RSWrapper depthCam(idxImageRes, idxImageRes, idxFrameRate, idxFrameRate); if (!depthCam.init()){std::cerr << "Init. RealSense Failure!" << std::endl;return -1;}while (true){//Get RGB-D Imagescv::Mat color, depth;bool ret = depthCam.capture(color, depth);if (!ret) {std::cerr << "Get realsense camera data failure!" << std::endl;break;}vector<vector<Point> > result;result = find_obstacle(depth, 20, 255, 500);if (cvWaitKey(1) == 27)break;}depthCam.release();}。
利用数字图像处理技术实现伤口自动检测与分类
利用数字图像处理技术实现伤口自动检测与分类数字图像处理技术是一种非常先进的技术,在医学领域中有着广泛的应用。
其中,利用数字图像处理技术实现伤口自动检测和分类成为当下的热门话题,这不仅可以方便医生对于伤口进行更加全面、细致的检查,还能够为伤口的治疗和康复提供更加准确的数据依据。
本文将全面介绍数字图像处理技术在伤口自动检测和分类方面的应用,旨在为大家提供一个更加深入的了解和认知。
一、数字图像处理技术的概览数字图像处理技术是基于计算机技术的一种新兴技术,它通过对图像采集、处理、分析和识别等一系列操作,让图像具有更高的质量和更加广泛的应用领域。
实现数字图像处理技术需要借助一定的编程语言和相关技术手段,包括 MATLAB、C++、PYTHON等编程语言,对于数字图像的特征提取、滤波、分割和识别等操作,可以通过基于图像处理的工具箱、OpenCV等一系列图像处理软件来完成。
二、数字图像处理技术在伤口自动检测方面的应用1. 图像采集和预处理实现伤口自动检测需要先对伤口的图像进行采集和预处理,该过程是数值图像处理的基础。
当伤口照片被传输到计算机中,可以使用相机或扫描仪,从而获取数字图像。
预处理技术是为了提高图像质量,并优化图像内容以更好地自动分析和处理。
预处理步骤需要进行图像纠正、去噪、边缘检测和基线提取等操作,以保证对图像溯源的准确性和一致性。
2.伤口图像分割图像分割是将一个图像切分成多个子区域,每个子区域留下所需的特征或者忽略不必要的信息,图像分割是数值图像处理的重要步骤。
在伤口自动检测领域,伤口的分割可以先将图像分割为背景和伤口两部分,这样使得伤口成为一个独立的物体,最后进一步分割出不同区域的伤口,多种分割算法被广泛应用于伤口图像处理,如阈值分割、水平线分割、聚类分割等。
3.伤口纹理特征的提取伤口的纹理特征是伤口的病变范围和类型的说明,对于纹理特征的抽取可以借助于局部二值模式、小波变换的方法进行,该方法使得伤口的图像特征可以被更准确地提取。
如何利用计算机视觉技术筛选出异常图像
如何利用计算机视觉技术筛选出异常图像计算机视觉技术已经广泛应用于各个领域,其中之一就是通过利用计算机视觉技术来筛选出异常图像。
异常图像可以是拍摄瑕疵品时的产品缺陷、病变图像中的异常细胞,或者是监控摄像头捕捉到的不寻常行为等。
通过使用计算机视觉技术,我们可以快速而准确地识别和筛选出这些异常图像。
本文将介绍如何利用计算机视觉技术筛选出异常图像的方法和技术。
首先,为了实现异常图像的筛选,我们需要一个包含大量正常和异常图像的训练数据集。
这些数据集可以来自各个领域,包括医学图像、工业图像、安防监控图像等。
通过使用这些数据集,我们可以训练一个深度学习模型。
其次,为了训练深度学习模型,我们需要选择一个适合的模型架构。
常用的计算机视觉模型架构包括卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)。
CNN在图像处理领域表现出色,而RNN适用于处理序列数据。
根据异常图像的具体特征,选择适合的模型架构是非常重要的。
接下来,我们需要对训练数据进行预处理。
预处理包括图像增强、尺寸调整和标准化等步骤。
图像增强可以提高图像的对比度和清晰度,有助于更好地区分异常和正常图像。
尺寸调整可以将输入图像调整为适合模型输入的大小。
标准化可以使图像的像素值落在一个特定的范围内,例如0到1之间,以加快模型训练速度,并提高模型的泛化能力。
在训练模型之前,我们还需要划分训练集和测试集。
训练集用于训练模型,而测试集用于评估模型的性能。
划分过程要确保训练集和测试集之间的数据分布是相似的,这样可以更准确地评估模型的性能。
当我们完成数据预处理和数据集划分后,就可以开始训练模型了。
训练模型的过程涉及到损失函数和优化算法的选择。
常用的损失函数包括交叉熵损失函数、均方误差损失函数等,而常用的优化算法包括随机梯度下降算法(Stochastic Gradient Descent,SGD)、Adam算法等。
智能车辆障碍物识别与路径规划方法
无人驾驶中的自主导航问题是当前研究的热点之一,而避障和路径规划则是其中的核心问题。
为了使智能车辆能够实现自主避障和最优路径规划,提出了一种基于数字图像处理和人工势场法的障碍物识别和路径规划算法。
为了验证方案的可行性,在仿真软件中进行了仿真模拟测试,结果表明,采用这种方法能够正确识别障碍物,并使智能车辆能规划出最优路径,达到了自主避障并到达最终目标点的目的。
为了使智能车辆在未知环境中能无碰撞地自主从出发点移动到目标点,需要智能车辆具有识别障碍物和进行路径规划的能力。
障碍物信息可利用图像传感器进行采集,并用数字图像处理技术进行图像处理。
通过数字图像处理技术在被噪声污染的图像中提取出障碍物位置和重要特征,计算障碍物与目标点的距离和角度,利用人工势场法进行路径规划,寻找出最优路径。
1 障碍物识别1.1 图像预处理图像预处理主要用削弱图像无关信息,增强其有用信息,达到提高图像质量的目的。
1.1.1 图像滤波在实际的行车环境中,可能存在雨雪等颗粒状的噪声信号干扰障碍物的提取,因此在图像处理过程中加入椒盐噪声模拟真实环境,然后利用中值滤波算法滤除噪声。
收稿日期:2021-10-07*基金项目:四川省教育厅科研项目(18ZB0365)作者简介:唐小洁(1982—),女,重庆人,硕士,副教授,研究方向:路径规划。
智能车辆障碍物识别与路径规划方法*四川大学锦江学院机械工程学院 唐小洁中图分类号:U495文献标识码:A文章编号:1007-9416(2021)12-0008-04DOI:10.19695/12-1369.2021.12.03(a)原图(b)加入2%的椒盐噪声后的图像(c)中值滤波后的图像图1 图像滤波Fig.1 Image filtering. All Rights Reserved.2021年第 12 期中值滤波法[1]的原理是对像素点所在邻域内的像素灰度值排序,并将该像素点灰度值设置为邻域内所有像素点灰度值的中间值。
数字图像处理技术在道路无损检测中的应用
数字图像处理技术在道路无损检测中的应用当下,我国正处在科学技术不断发展、道路检测技术日益进步的时代。
快速、精确的道路无损检测受到了更多行内人士的青睐,计算机在本世纪渗透到了各行各业中,给道路无损检测带来了新的机遇和挑战,如何将两者结合是当下的重点和难点。
在文章中,笔者將立足于数据化、技术化的历史潮流,展望道路无损检测中的发展前景,浅析数字图像处理技术在道路无损检测中的应用。
共同探讨,以供大家参考。
标签:数字图像处理技术;道路无损检测;应用1 前言数字图像处理技术,可以说是计算机的美化器。
它最主要的功能是利用计算机对收集的图像进行去除噪音、增强亮度等。
运用到道路无损检测中,就可以将路面一系列的损害运用图片的手段展现在人们的眼前,从而达到了方便相关工作人员观察路面状况的目的。
以上数字图像处理技术的优点,恰好完善了道路无损检测的漏洞,所以当下在进行道路无损检测时,常结合数字图像处理技术。
在下文中,笔者将分点解释。
2 数字图像处理在道路检测现状结合当前道路无损检测的特点和笔者多年从业数字图像处理技术工作的经验,笔者认为我国数字图像处理技术用在道路无损检测中的现状有:2.1 数字图像处理技术现阶段的不足计算器的数字图像处理技术需要较高的计算机性能来作为保障,并且这门技术涉及到的知识非常广泛。
并且图像信息所需的存储空间与其他的信息相比,大到不是几倍的量级,所以在整个流程中,许多部分的操作难度比较大。
并且图像是一个2D的信息,它并不能完完全全展示一个3D空间的所有信息,所以进行3D的分析的时候就缺少了一定的全面性。
[1]这也是目前计算机数字图像处理技术行业主攻的一个难题。
由于图像的三维能力可以运用在军事,未知环境探索以及日常的人民生活中,但是目前人们对这方面的技术掌握过少,所以这一方面的数字图像处理技术还需要进一步的发展[2]。
2.2 道路无损检测的识别提取的不足图像识别主要是将其内容经过某些处理后,进行图像分割,在进行所需要的信息进行提取,从而显示出所提取的信息。
图像处理技术在无人驾驶中的障碍物识别研究
图像处理技术在无人驾驶中的障碍物识别研究随着科技的不断发展和人工智能的迅速进步,无人驾驶技术逐渐成为现实,并受到越来越多人的关注。
而在实现无人驾驶的过程中,障碍物识别是其中一个重要的研究方向。
图像处理技术在无人驾驶中的障碍物识别研究,正是通过利用计算机视觉和深度学习方法,对环境中的障碍物进行有效识别和分析。
本文将对图像处理技术在无人驾驶中的障碍物识别研究进行探讨。
首先,图像处理技术是无人驾驶中不可或缺的一环。
在无人驾驶中,车辆需要依靠传感器与环境进行交互,其中图像传感器所采集到的图像数据是非常重要的信息来源。
而图像处理技术则是将这些图像数据进行分析和处理,从而得到对环境的更详细、更准确的认知。
通过图像处理技术,可以提取图像中的特征信息,并结合机器学习算法进行分析,从而实现对各种障碍物的识别和分类。
其次,深度学习方法在图像处理中扮演着重要角色。
深度学习是一种基于神经网络的机器学习技术,它能够从大量数据中学习和推测模式,并在没有明确规则的情况下进行决策。
在无人驾驶中,深度学习算法能够对图像数据进行端到端的学习,即从原始图像数据直接推断出需要的结果。
通过训练大量的图像数据,深度学习算法可以学习到各种常见障碍物的特征,从而在实际应用中能够准确地识别并判断道路上的障碍物,如行人、车辆、交通标志等。
另外,图像处理技术在无人驾驶中的障碍物识别研究还需要解决一些具体的问题。
首先是图像的预处理,包括去除噪声、图像增强、边缘检测等。
这些预处理步骤可以提高图像质量,减少图像处理时的误差。
其次是特征提取与选择,选择合适的特征能够更准确地描述图像中的信息,进而提高障碍物识别的准确度。
最后是分类算法的选择与优化,根据实际的应用场景选择合适的分类算法,并通过算法的优化来提高障碍物识别的速度和精度。
此外,为了更好地进行障碍物识别研究,在图像处理技术的基础上,可以引入其他传感器数据进行综合分析。
例如,雷达、激光雷达等传感器可以提供更多的距离和形状信息,与图像数据相结合可以提高对障碍物的认知和判断。
基于图像处理的物体检测与识别研究
基于图像处理的物体检测与识别研究导语:近年来,随着人工智能和计算机视觉技术的飞速发展,基于图像处理的物体检测与识别已经成为一个备受关注的研究领域。
本文将探讨该领域的发展动态以及相关技术的应用。
一、图像处理的物体检测与识别的背景和意义物体检测和识别是计算机视觉领域的一个重要研究方向,它能够帮助计算机识别和理解我们所看到的世界。
在人工智能和机器人等领域,物体检测与识别技术有着广泛的应用,例如自动驾驶、智能监控、机器人导航等。
因此,研究基于图像处理的物体检测与识别具有重要的实际意义。
二、图像处理的物体检测与识别的方法1.传统方法传统的物体检测与识别方法主要基于特征提取和机器学习算法。
其中,特征提取可以通过图像滤波、边缘检测等方法将图像信息转换为特征向量,而机器学习算法可以通过训练数据集学习到物体的特征模式。
传统方法的主要问题在于特征提取和分类器设计的效果依赖于人工经验,并且对于复杂的场景和多类别物体识别存在一定的局限性。
2.深度学习方法随着深度学习技术的兴起,基于卷积神经网络(CNN)的物体检测与识别方法逐渐成为主流。
深度学习通过多层神经网络模拟人脑的处理方式,能够从原始图像数据中自动学习到更高层次的特征表示。
此外,深度学习还能够通过端到端的训练方式,避免了传统方法中对特征提取和分类器设计的分别独立优化的问题。
因此,深度学习方法在物体检测与识别中取得了重大突破。
三、基于图像处理的物体检测与识别的挑战1.复杂背景现实场景中的物体往往存在于复杂多变的背景中,例如城市街道、森林等。
这些复杂背景会干扰物体的检测和识别过程,增加了算法的难度。
2.姿态变化和尺度变化物体的姿态和尺度往往会随着拍摄角度和距离的改变而变化。
对于物体姿态变化和尺度变化较大的情况,传统的检测与识别算法容易出现误识别。
3.遮挡和光照变化物体遮挡和光照变化是另一个困扰物体检测与识别的问题。
当物体被其他物体遮挡或光照条件较差时,算法容易出现漏检和错误识别。
基于深度学习的盲道障碍物检测与识别算法研究
基于深度学习的盲道障碍物检测与识别算法研究基于深度学习的盲道障碍物检测与识别算法研究摘要:随着社会的发展和人们对于残障人群的关注度提高,为盲人提供安全可靠的出行环境变得日益重要。
盲道作为提供盲人行动和导航的重要工具,其畅通与否关乎盲人的安全出行。
本文以基于深度学习的盲道障碍物检测与识别算法为研究对象,通过对盲道上的障碍物进行检测与识别,以提供盲人行动的参考和预警,从而增加盲人的出行安全性。
一、引言随着城市的快速发展和人口的增加,盲人的生活和出行面临着愈加严峻的挑战。
由于缺乏视觉能力,盲人在行动过程中难以准确感知周围的环境,尤其是在路面上遇到障碍物时,更容易引发事故。
因此,为了保障盲人的出行安全,我们需要一种有效的盲道障碍物检测与识别算法。
二、相关研究以往的盲道障碍物检测与识别算法主要基于图像处理技术,但是由于图像特征的复杂性和多样性,传统算法在复杂场景下表现不佳。
近年来,深度学习技术的兴起为盲道障碍物的检测与识别提供了新的思路和方法。
深度学习通过构建多层网络结构,能够从大规模数据中学习到更加抽象和高级的特征表示,相比传统方法在图像分类和目标检测等任务上具有明显的优势。
三、盲道障碍物检测与识别方法1. 数据采集在进行盲道障碍物检测与识别实验前,首先需要采集大量的盲道场景图像数据。
通过使用专用摄像设备在不同时间、不同天气和不同地点的盲道上拍摄图像,并标注图像中的障碍物区域。
2. 数据预处理将采集到的图像数据进行预处理,包括图像去噪、图像增强、图像裁剪等步骤,以提高算法的检测和识别效果。
3. 网络结构设计基于深度学习的盲道障碍物检测与识别算法采用卷积神经网络(CNN)作为基本架构。
对于CNN的网络结构,本研究采用了经典的卷积层、池化层和全连接层,并通过调整不同层数和节点数的组合,不断优化网络结构。
4. 训练与测试通过将预处理后的图像数据输入训练集和测试集,利用反向传播算法对网络进行训练,优化网络的权重和偏置。
基于对称性特征的障碍物检测
基于对称性特征的障碍物检测摘要:着重阐述基于机器视觉的前方车辆障碍物检测方法。
首先根据公路上前方车辆的先验特征模型,建立障碍物探测的感兴趣区,以缩小搜索区域;随后提出一种新的对称变换算子,用于检测障碍物车辆的对称轴,并确定障碍物车辆的矩形轮廓。
为进一步提高障碍物检测的实时性,采用递归模板匹配法对障碍物进行跟踪。
试验表明上述方法是有效的。
关键词: 障碍物; 检测; 对称性一、概述探测障碍物和预测危险是智能车辆不可缺少的重要功能。
对前方车辆进行实时自动探测和识别对于保持安全车距、防止发生碰撞事故具有十分重要的意义, 也是安全行驶的前提条件。
通常,人们对待识别和定位的目标都具有先验知识,人类视觉系统之所以能识别和分辨千差万别的目标,也是长期积累先验知识或者说是训练学习的结果。
本文在较广泛地调研文献的基础上,对图像识别系统进行了较为全面的综述,并以较为大量文字和具体的实例,通过使用常用的仿真语言和软件对基于数字图像处理的障碍物的识别进行了研究。
第一部分通过中值滤波、梯度法锐化和边缘检测进行处理后,将目标图像与背景图像差分;第二部分再进行形态学膨胀、最小外接矩形特征计算后,在分割的基础上选择需要提取的特征,对某些参数进行测量后,根据测量结果做分类和识别,通过对标记区域计算质心进行定位识别,最后通过MATLAB软件对其进行了仿真,获得了较理想的识别结果。
二、基于对称性特征的障碍物检测障碍物的检测识别作为图像识别的重要内容,利用计算机对获得的图像进行分析和提取其中的目标信息,达到识别障碍物的目的。
由于受距离、复杂环境及技术条件的限制,拍摄的图像一般都较复杂,这为置于背景下目标的提取及识别带来了较大的困难。
通过对图像识别系统的学习和分析,本章利用图像识别的技术达到对障碍物的识别的主要目的,以路面及路面车辆的图像为例,在正常光照条件下进行识别。
1 灰度化图像灰度化就是使彩色的R,G,B分量值相等的过程。
由于R,G,B的取值范围是[0,255],所以灰度的级别只有256级,即灰度图像仅能表现256种颜色(灰度)。
自动驾驶车辆中的障碍物检测与识别技术
自动驾驶车辆中的障碍物检测与识别技术自动驾驶车辆是当今科技领域最令人瞩目的创新之一。
为了实现真正的自动驾驶,该技术需要能够准确地检测和识别道路上的各种障碍物,以确保车辆安全行驶。
障碍物检测与识别技术作为自动驾驶系统的核心功能之一,已经取得了巨大的进展。
障碍物检测与识别技术的目标是在车辆前方的视野范围内精确地识别并分类各种道路上的障碍物,如车辆、行人、自行车、交通标志等。
这些技术主要借助于计算机视觉、深度学习和传感器技术的发展来实现。
首先,计算机视觉技术在障碍物识别中发挥了重要作用。
它利用摄像头捕捉到的图像,通过图像处理和分析算法来提取图像中的特征和信息。
这些特征可以包括颜色、纹理、形状等,通过与预先训练的模型进行比较和匹配,识别出道路上的障碍物。
其次,深度学习技术在障碍物检测和识别中也发挥着重要作用。
深度学习是一种基于人工神经网络的机器学习方法,它可以从大量的数据中学习并提取有用的特征。
通过训练深度学习模型,自动驾驶车辆可以学习和理解各种不同类型的障碍物,并根据其特征进行准确的分类和识别。
除了计算机视觉和深度学习技术,传感器技术也是障碍物检测与识别的重要组成部分。
自动驾驶车辆通常配备了多种传感器,如激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器和摄像头,这些传感器可以提供车辆周围环境的高精度数据。
利用这些数据,车辆可以实时感知和跟踪道路上的障碍物,并做出相应的控制决策。
障碍物检测与识别技术的发展,还受益于大数据和云计算的技术进步。
大数据的应用可以帮助模型更好地学习和理解道路上不同场景下的障碍物,从而提高检测与识别的准确性。
而云计算可以为自动驾驶车辆提供强大的计算和存储能力,实时处理和分析大量的传感器数据,并提供相应的智能决策。
然而,在现实世界的复杂道路环境中,障碍物检测与识别技术仍然面临着一些挑战。
例如,雨天、雪天和夜间等恶劣天气条件下,传感器的性能和图像质量可能会受到影响,这会影响到障碍物的准确检测和识别。
像处理技术在自动驾驶中的应用
像处理技术在自动驾驶中的应用自动驾驶技术已经成为现代交通领域的热门话题。
随着科技的快速发展,像处理技术作为一种重要的人工智能技术,在自动驾驶中扮演着至关重要的角色。
本文将探讨像处理技术在自动驾驶中的应用。
一、像处理技术简介像处理技术是一种基于数字图像处理的技术,它通过计算机对图像进行处理和分析,从而实现对图像的特征提取、目标检测、图像识别等功能。
像处理技术的主要原理是利用算法对输入的图像进行处理,通过识别图像中的特征和目标,为系统做出决策和控制。
二、像处理技术在自动驾驶中的应用1. 视觉感知像处理技术在自动驾驶中最主要的应用就是视觉感知,也被称为计算机视觉。
通过像处理技术,自动驾驶系统可以利用摄像头获取道路图像,并对图像进行分析和处理,以实现车道线识别、障碍物检测、交通信号灯识别等功能。
这些功能对于自动驾驶车辆的行驶决策至关重要,可以提高车辆的安全性和准确性。
2. 目标检测与识别除了感知道路环境,自动驾驶系统还需要能够识别和理解道路上的其他交通参与者,如行人、自行车、其他车辆等。
像处理技术可以帮助自动驾驶系统实现高精度的目标检测与识别,从而准确判断其他交通参与者的位置、行为和意图,并做出相应的决策和规划。
3. 实时图像处理在自动驾驶的过程中,像处理技术还可以实现实时图像处理。
通过对采集到的图像进行快速处理和分析,可以在短时间内得出准确的结果,从而实现对道路环境的及时响应和决策。
这对于自动驾驶车辆的安全性和效率至关重要。
三、像处理技术在自动驾驶中的挑战与展望虽然像处理技术在自动驾驶中发挥着重要作用,但也面临一些挑战。
首先,对于图像质量的要求较高。
由于自动驾驶车辆需要在复杂的环境中行驶,图像质量的好坏直接影响到像处理技术的准确性和可靠性。
其次,对算法的要求较高。
自动驾驶系统需要具备强大的计算和处理能力,才能实现实时的图像处理和分析。
此外,对于各种不同的道路环境和交通参与者,像处理算法需要具备一定的智能和适应能力。
车辆自动驾驶中的实时图像处理与障碍物识别研究
车辆自动驾驶中的实时图像处理与障碍物识别研究随着科技的不断进步和人们对生活质量的追求,车辆自动驾驶技术成为了当前热门的研究方向之一。
这项技术的核心之一就是实时图像处理与障碍物识别,它能够使无人驾驶车辆安全地感知周围环境并做出正确的驾驶决策。
本文将探讨车辆自动驾驶中的实时图像处理与障碍物识别的研究现状、挑战和应用。
1. 实时图像处理实时图像处理是车辆自动驾驶中非常重要的一环。
它能够将车载摄像头拍摄到的实时图像转化为数字数据,并对这些数据进行分析和处理。
首先,对于车辆自动驾驶而言,图像处理的速度必须足够快,以保证车辆能够在实时驾驶过程中对图像进行处理并做出相应决策。
其次,图像的清晰度和准确度也是极为重要的,毕竟任何处理结果的质量都取决于原始图像的质量。
因此,研究者们需要不断改进图像处理算法,以提高实时图像处理的速度和准确度。
目前,常用的实时图像处理方法主要有特征提取、目标检测和语义分割等。
特征提取是通过提取图像中的特定特征,如边缘、纹理等,用于帮助识别和理解图像内容。
目标检测主要是基于卷积神经网络(CNN)的方法,可以识别出图像中特定类型的目标,如行人、车辆等。
语义分割则旨在将图像分割为不同的语义区域,以更好地理解图像中的不同物体和背景。
这些方法在实时图像处理中发挥了重要作用,不断推动车辆自动驾驶技术的发展。
2. 障碍物识别在车辆自动驾驶的过程中,准确地识别和分类周围的障碍物是确保行驶安全的关键。
障碍物包括但不限于车辆、行人、交通标志、建筑物等等。
因此,研究人员致力于开发有效的障碍物识别方法,以区分不同类型的障碍物,并及时向自动驾驶系统提供可靠的信息。
当前,障碍物识别的方法主要基于深度学习技术,如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等。
这些模型通过训练大量的图像数据集,能够有效地识别出各种障碍物。
此外,研究人员还利用激光雷达等传感器来获取周围环境的三维信息,以提高障碍物识别的准确率和鲁棒性。
图像处理算法在自动驾驶中的实时障碍物识别与避让
图像处理算法在自动驾驶中的实时障碍物识别与避让近年来,自动驾驶技术在汽车行业的发展取得了巨大的突破,成为了汽车技术的热点领域。
在实现真正意义上的自动驾驶之前,必须解决一项重要的技术挑战,即实时障碍物识别与避让。
障碍物识别是自动驾驶系统中不可或缺的关键环节,而图像处理算法则是实现实时障碍物识别与避让的重要手段之一。
图像处理算法在自动驾驶中的实时障碍物识别与避让中发挥着重要的作用。
实时障碍物识别主要依赖于图像传感器获取的即时图像数据,并通过图像处理算法对图像进行分析。
图像处理算法可以从图像中提取出障碍物的特征信息,如位置、形状、大小等,并将其与事先建立的障碍物模型进行比对,从而实现对障碍物的快速识别。
实时障碍物识别的关键问题之一是实时性。
在自动驾驶系统中,障碍物的位置与状态随时都在发生变化,因此识别出障碍物的速度至关重要。
图像处理算法在实现实时障碍物识别中起到了至关重要的作用。
目前,最常用的图像处理算法包括边缘检测、特征提取、目标检测等。
边缘检测是图像处理算法中的一种基础操作,其通过识别图像中的边缘信息来帮助识别出障碍物的轮廓。
边缘检测算法可以通过对图像灰度值的梯度变化进行计算,找到图像中像素灰度变化最大的位置,从而确定障碍物的边界。
边缘检测算法的准确性和实时性对于自动驾驶中的障碍物识别是非常重要的。
特征提取算法则是通过对图像中的特征进行提取,来帮助识别障碍物。
例如,可以通过提取物体的纹理特征、颜色特征、形状特征等来帮助区分不同的障碍物。
特征提取算法可以利用机器学习的方法,从大量的图像数据中学习出一套有效的特征提取模型,并将其应用于实际的障碍物识别场景中。
目标检测算法是一种更高级的图像处理算法,其不仅可以识别出障碍物的位置和形状,还可以对障碍物进行分类。
目标检测算法通常通过训练模型,从大量的图像数据中学习出一个能够准确识别出不同类别障碍物的模型,并在实时障碍物识别中使用。
目标检测算法的准确性和实时性对于自动驾驶系统的安全性至关重要。
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摘要数字图像处理就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。
图像识别所讨论的问题,是研究用计算机代替人自动地处理大量的物理信息,解决人类所不能识别的问题。
对于计算机来说,在实际工作环境里,图像场景已有较大的变化。
因此要区分图像属于哪一类,往往要通过一系列关键技术来实现。
由此产生的图像识别方法也有很多。
本文在较广泛地调研文献的基础上,对图像识别系统进行了较为全面的综述,并以较为大量文字和具体的实例,通过使用常用的仿真语言和软件对基于数字图像处理的障碍物的识别进行了研究。
第一部分通过中值滤波、梯度法锐化和边缘检测进行处理后,将目标图像与背景图像差分;第二部分再进行形态学膨胀、最小外接矩形特征计算后,在分割的基础上选择需要提取的特征,对某些参数进行测量后,根据测量结果做分类和识别,通过对标记区域计算质心进行定位识别,最后通过MATLAB软件对其进行了仿真,获得了较理想的识别结果。
关键词:数字图像处理;图像识别;背景差分;膨胀处理;最小外接矩形ABSTRACTThe digital image processing is to use the computer to carry on the processing image information, to meet the person's visual psychology or application requirements. The problems discussed image recognition, is the study used computer instead of people automatically with the amount of physical information, solve the problem of human beings can't identify. For computer speaking, the actual work environment, image scene for greater change. So to distinguish between image what kind, often to through a series of key technology. The resulting image recognition method also has a lot of.This paper in a widely research literature, and on the basis of image recognition system for a comprehensive review, and to be a lot of written and a specific example, through the use of common language and software simulation based on digital image processing of obstacles recognition. The first part through the median filtering, gradient method sharpen and edge detection after processing, will target image and the background image difference; The second part of morphological inflation again, minimum circumscribed rectangular feature calculation, in the division of the basis of the choice need to extract characteristic of some parameters for measurement, the measurement results do classification and identification, through to the marker areas calculation centroid localization recognition, the last through the software MATLAB simulation, obtained a ideal recognition results.Keywords:Digital image processing; Image recognition; Background difference;Expansion process; Minimum bounding rectangle目录摘要 (1)关键词 (1)ABSTRACT (2)Key words (2)1 绪论 (1)1.1 数字图像处理简介 (1)1.2 数字图像处理的特点 (2)1.3课题目的和意义 (3)1.4论文结构安排 (4)2图像识别系统简介 (5)2.1图像预处理 (5)2.1.1灰度化和二值化 (5)2.1.2光照补偿 (6)2.1.3图像差分 (9)2.1.4图像平滑 (11)2.1.5图像锐化 (12)2.1.6边缘检测 (14)2.2形态处理 (17)2.3 图像的识别 (18)2.4 小结 (18)3 基于数字图像处理的障碍物识别 (19)3.1仿真环境简介 (19)3.2预处理 (21)3.2.1灰度化 (21)3.2.2 背景差分 (22)3.2.3二值化 (24)3.2.4中值滤波 (25)3.2.5Robert梯度算子锐化和边缘检测 (25)3.3膨胀处理和目标识别 (28)3.3.1 膨胀处理 (28)3.3.2目标识别 (28)3.4小结 (30)4总结与展望 (32)致谢 (34)参考文献 (35)附录一(程序代码) (36)附录二(程序运行结果) (38)1 绪论1.1 数字图像处理简介数字图像处理一般是利用计算机或其它含有微处理器的嵌入式数字设备对图像进行处理。
由于计算机等数字设备只能处理离散数字信号,因此它所处理的对象也只能是数字图像。
而在我们日常生活中出现的图像信号绝大部分都是模拟信号,所以必须通过某种方式将模拟图像信号转化为数字图像信号。
这个过程称之为模数转换,需要用到采样、量化理论。
图像处理技术是20世纪60年代随着计算机技术和VLSI的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域,它在理论上和实际应用中都取得了巨大的成就。
视觉是人类最重要的感知手段,图像又是视觉的基础。
早期图像处理的目的是改善图像质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。
图像处理中输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像。
常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
首次获得成功应用的是美国喷气推进实验室。
他们对空间探测器“徘徊者”7号在1964年发回的几千张月球照片进行图像处理,如几何校正、灰度变换、去除噪声等,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,获得了巨大的成功。
在以后的宇航空间技术探测研究中,数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。
图像处理技术取得的另一个巨大成就是在医学上。
1972年英国EMI公司工程师Hounsfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置,也就是我们通常所说的CT。
CT的基本方法是根据人的头部截面的投影,经计算机处理来重建截面图像,称为图像重建。
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被授予诺贝尔奖,以表彰它对人类做出的划时代贡献。
从20世纪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,数字图像处理技术向更高、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,类似人类视觉系统理解外部世界,这被称为图像理解或计算机视觉。
其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的视觉计算理论,这个理论成为计算机视觉领域其后十多年的主导思想。
20世纪80年代末期,人们开始将其应用于地理信息系统,研究海图的自动读入、自动生成方法。
数字图像处理技术的应用领域不断拓展。
图像处理技术的大发展是从20世纪90年代初开始的。
自1986年以来,小波理论与变换方法迅速发展,它克服了傅里叶分析不能用于局部分析等方面的不足之处,被认为是调和分析半个世纪以来工作之结晶。
1988年,小波分析被有效地应用于图像分解和重构。
小波分析被认为是信号与图像分析在数学方法上的重大突破。
随后数字图像处理技术迅猛发展,到目前为止,图像处理在图像通讯、办公自动化系统、地理信息系统、医疗设备、卫星照片传输及分析和工业自动化领域的应用越来越多。
进入21世纪,随着计算机技术的迅猛发展和相关理论的不断完善,图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就。
属于这些领域的有航空航天、生物医学工程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等。
该技术成为一门引人注目、前景远大的新型学科。
1.2 数字图像处理的特点根据数字图像处理所涉及到的数字设备、技术本身以及技术的具体实现形式——软件,数字图像处理的特点可以分为以下几点:(1)再现性好:计算机图像处理与模拟图像处理的根本不同在于,它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。
只要图像在数字化时准确地表现了原稿,则数字图像处理过程始终能保持图像的真实再现;(2)处理精度高:按目前的技术,几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,这主要取决于图像数字化设备的能力。
现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高,这意味着图像的数字化精度可以满足任一应用需求。
从原理上讲不论图像的精度有多高,处理总是能实现的,只要在处理时改变程序中的数组参数就可以了;(3)适用面宽:图像可以来自多种信息源。
从图像反映的客观实体尺度看,可以小到电子显微镜图像,大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。
这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后,均是用二维数组表示的灰度图像组合而成,因而均可用计算机来处理;(4)灵活性高:由于图像的光学处理从原理上讲只能进行线性运算,极大地限制了光学图像处理能实现的目标;而数字图像处理不仅能完成线性运算,且能实现非线性处理,即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现;(5)信息压缩的潜力大:计算机图像中各个像素不是独立的,其相关性大。