中北大学2014届毕业设计说明书第页共NUMPAGES39页1绪论Date\@"eeee年o月a日"1．1本课题的研究背景及意义数字图像处理(DigitalImageProcessing)是通过HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/3314.htm"计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响：一是计算机的发展；二是数学的发展（特别是HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/10467.htm"离散数学理论的创立和完善）;三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。数字HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/14662.htm"图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/6373.htm"电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，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。首次获得实际成功应用的是HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/2398.htm"美国HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/39698.htm"喷气推进实验室（JPL）。他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，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。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，获得了非凡的成果，为HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/453851.htm"人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。在以后的宇航空间技术，如对HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/3068.htm"火星、土星等星球的探测研究中，HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/3924749.htm"数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医学上获得的成果。1972年HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/3565.htm"英国EMI公司工程师Housfield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（ComputerTomograph）。CT的基该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获得了诺贝尔奖，说明它对人类作出了划时代的贡献。与此同时，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、HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/35644.htm"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，使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。随着图像处理技术的深入发展，从70年代中期开始，随着计算机技术和HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/2949.htm"人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1130583.htm"计算机系统解释图像，实现类似HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1027876.htm"人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/155265.htm"计算机视觉。很多国家，特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，取得了不少重要的研究成果。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