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圖像增強是對圖像的低層次處理，處于圖像處理的預處理階段。它是圖像處理的一個重要環(huán)節(jié)，在整個圖像處理過程中起著承前啟后的重要作用，為后續(xù)處理階段做準備，對圖像高層次處理的成敗至關重要。其目的就是為了改善科學級相機拍攝到的圖像效果和視覺效果，或?qū)D像轉(zhuǎn)換成更適合于人眼觀察或機器分析識別的形式，以便從圖像中獲取更加有用的信息。
經(jīng)過多年的發(fā)展，數(shù)字圖像處理已經(jīng)迅速發(fā)展成一門獨立的有強大生命力的學科，圖像增強處理是數(shù)字圖像處理的一個重要分支，因此圖像增強技術也已逐步涉及人類生活和社會生產(chǎn)的各個方面，其應用領域已經(jīng)十分廣闊并涉及各種類型的圖像。下面我們來了解一下其相關應用領域的應用概況。
1、航空航天領域的應用
早在60年代初期，第3代計算機的研制成功和快速傅里葉變換的提出，使圖像增強技術可以在計算機上實現(xiàn)。1964美國噴氣推進實驗室(JPL)的科研人員使用IBM7094計算機以及其它設備，采用集合校正、灰度變換、去噪聲、傅里葉變換以及二維線性濾波等方法對航天探測器“徘徊者7號”發(fā)回的幾千張月球照片成功的進行了處理。隨后他們又對“徘徊者8號”和“水手號”發(fā)回地球的幾萬張照片進行了較為復雜地數(shù)字圖像處理，使圖像質(zhì)量得到進一步的提高，從此圖像增強技術進入了航空航天鄰域的研究與應用。同時圖像增強技術的發(fā)展也推動了硬件設備的提高，比如1983年LANDSAT-4的分辨率為30m，而如今發(fā)射的衛(wèi)星分辨率可達到3-5m的范圍內(nèi)。圖像采集設備性能的提高，使采集圖像的質(zhì)量和數(shù)據(jù)的準確性和清晰度得到了極大地提高。
2、生物醫(yī)學領域的應用
圖像增強技術在生物醫(yī)學方面的應用有兩類，其中一類是對生物醫(yī)學的顯微光學圖像進行處理和分析，比如對紅細胞、白細胞、細菌、蟲卵的分類計數(shù)以及染色體的分析；另一類應用是對X射線圖像的處理，增強X射線所拍攝的患者腦部、胸部圖像確定病癥的準確位置。
3、工業(yè)生產(chǎn)領域的應用
圖像增強在工業(yè)生產(chǎn)的自動化設計和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中得到廣泛應用，比如機械零部件的檢查和識別、印刷電路板的檢查、食品包裝出廠前的質(zhì)量檢查、工件尺寸測量、集成芯片內(nèi)部電路的檢測等等。此外機器視覺也可以應用到工業(yè)生產(chǎn)中，將攝像機拍攝圖片經(jīng)過增強處理、數(shù)據(jù)編碼、壓縮送入機器人中，通過一系列的控制和轉(zhuǎn)換可以確定目標的位置、方向、屬性以及其它狀態(tài)等，最終實現(xiàn)機器人按照人的意志完成特殊的任務。
4、公共安全領域的應用
在社會安全管理方面，圖像增強技術的應用也十分廣泛，如無損安全檢查、指紋、虹膜、掌紋、人臉等生物特征的增強處理等等。圖像增強處理也應用到交通監(jiān)控中，通過電視跟蹤技術鎖定目標位置，比如對有霧圖像、夜視紅外圖像、交通事故的分析等等。
圖像增強技術的相關應用還有很多，例如：在軍事應用中，增強紅外圖像提取我方感興趣的敵軍目標；在空間應用中，對用太空照相機傳來的月球圖片進行增強處理改善圖像的質(zhì)量；在農(nóng)業(yè)應用中，增強遙感圖像了解農(nóng)作物的分布；在交通應用中，對大霧天氣圖像進行增強，加強車牌、路標等重要信息進行識別；在數(shù)碼相機中，增強彩色圖像可以減少光線不均、顏色失真等造成的圖像退化現(xiàn)象。而且伴隨著技術的不斷更新?lián)Q代，其應用也必將更加廣泛。
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