图像处理主要做些什么

图像处理，又称影像处理，主要是用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。以下是对图像处理主要内容的详细解释：

一、图像处理的基本内容

图像处理一般指数字图像处理，即针对用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组（矩阵，该数组的元素称为像素，其值为一整数，称为灰度值）图像，进行一系列操作。这些操作包括但不限于：

1. 图像压缩：图像编码的核心技术，旨在解决数字图像占用空间大，特别是在做数字传输时占用频带太宽的问题。

2. 图像增强和复原：前者旨在改善图像的视觉效果；后者则力求图像保持本来面目，用来纠正图像在形成、传输、存储、记录和显示过程中产生的变质和失真。

3. 图像匹配、描述和识别：图像识别也称模式识别，就是对图像进行特征抽取，然后根据图形的几何及纹理特征对图像进行分类，并对整个图像作结构上的分析。图像描述是图像识别和理解的必要前提。

此外，常见的图像处理操作还有图像数字化、图像分割和图像分析等。

二、图像处理的主要方法

图像处理技术包括点处理、组处理、几何处理和帧处理四种方法。

1. 点处理：处理的对象是像素，因此得名。该方法简单而有效，主要用于图像的亮度调整、图像对比度的调整以及图像亮度的反置处理等。

2. 组处理：处理的对象是一组像素，因此又叫“区处理”或“块处理”。该方法在图像上的应用主要表现在检测图像边缘并增强边缘、图像柔化和锐化、增加和减少图像随机噪声等。

3. 几何处理：指经过运算改变图像的像素位置和排列顺序，从而实现图像的放大与缩小、图像旋转、图像镜像以及图像平移等效果的处理过程。

4. 帧处理：指将一幅以上的图像以某种特定的形式合成在一起，形成新的图像。其中，“特定的形式”是指经过“逻辑与”运算进行图像的合成、按照“逻辑或”运算关系合成、以“异或”逻辑运算关系进行合成、图像按照相加或者相减以及有条件的复合算法进行合成、图像覆盖或取平均值进行合成。

三、图像处理技术的分类

图像处理技术一般也分为两大类：模拟图像处理和数字图像处理。

1. 模拟图像处理：包括光学处理（利用透镜）和电子处理，如照相、遥感图像处理、电视信号处理等。其特点是速度快，一般为实时处理，理论上讲可达到光速，并可同时并行处理。缺点是精度较差，灵活性差，很难有判断能力和非线性处理能力。

2. 数字图像处理：一般都用计算机处理或实时的硬件处理，因此也称为计算机图像处理。其优点是处理精度高，处理内容丰富，可进行复杂的非线性处理，有灵活的变通能力，一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。缺点是处理速度相对较慢，特别是进行复杂的处理时更是如此。

四、图像处理的应用领域

图像处理技术广泛应用于各个领域，具体如下：

1. 医学影像：通过图像处理算法来提取病灶、辅助诊断和手术操作。

2. 数字摄影：利用图像合成、色彩调整等技术对照片进行美化和修饰。

3. 电影特效：实现各种奇幻的场景和角色。

4. 虚拟现实：通过图像渲染和交互技术来实现逼真的虚拟场景和体验。

5. 计算机辅助设计：进行图像修复、模式识别和图像压缩等工作。

此外，航天和航空技术、通信工程、工业和工程、军事和公安、文化与艺术等方面也都需要用到图像处理技术。

总的来说，图像处理是一门涉及多个学科和领域的技术，其应用和发展前景非常广阔。