赵健

四川文化传媒职业学院，四川，成都，611230

0 引言

随着信息时代的到来，计算机技术得到了快速的发展与应用，随之也产生了海量的数据信息，这些数据虽然蕴含了大量的高价值信息，但其中也不乏一些冗余数据和无效数据，这些信息的存在会对计算机的响应速度造成非常大的影响，影响到计算机的工作效率。因此，只有利用先进的计算机技术，实现对数据信息的优化，才能进一步保障数据的有效性和安全性。计算机图像处理和识别技术作为一项新兴的先进技术，具有处理精确度高、处理速度快和灵活性高等优势，能够进一步提高计算机图像的处理与识别效果，并可按照人们的具体需要来改变处理与识别的侧重点，从而实现在不同领域的广泛应用，例如智能交通领域、有色金属领域、公安侦察领域和医学医疗领域等，在未来具有广阔的发展前景。

1 计算机图像处理和识别技术概述

计算机图像处理和识别主要在进行图像采集后再进行，其中，图像处理的过程主要包括灰度化、二值化、去噪、倾斜度校正、字符切割和归一化；图像识别的过程主要包括提取字符特征、样本训练和识别。具体的图像处理和识别流程如图1所示。

图1 图像处理与图像识别流程图

计算机图像处理和识别技术与人类的图像识别具有较高的相似度，人们在进行图像识别时，通常要对图像的内容的颜色、形状和大小进行直观感受，将信号传递给大脑神经系统，从而进一步实现图像信息的提取；计算机图像处理和识别则主要通过将计算机神经网络中枢转变为系统存储的方式来实现对图像的处理和识别[1]。但在具体应用中，由于计算机缺乏人类的直观感受能力，因此会导致图像处理与识别的结果缺乏良好的主观性，其识别结果通常会与人们的识别结果有一定的出入。

2 计算机图像处理和识别技术的研究范围和需要用到的基本概念

2.1 研究范围

图像是进行信息交换和信息接收的重要方式，涉及我们生活中的各个方面，因此对于计算机图像的处理和识别技术也与我们的生活具有很深的联系。计算机图像处理和识别技术需要用到形态数学、集合论和立体学等知识，从而利用模拟技术、光学技术来完成对图像的高效处理和精确识别。其研究范围主要涉及以下几个方面。

（1）图像的数字化：图像的数字化主要是以数字的形式来实现对光学图像的表达，数字信号具有精确度高和不易失真的特性，能够使得图像内容在保持完整的同时，让计算机进行精确的处理。

（2）图像的编码：主要指通过对图像进行合理的编码，能够进一步简化图像信息，从而确保在传输时图像信息能够实现良好的压缩。由于在图像编码期间，部分冗余的图像信息会对编码工作产生干扰，因此相关编码人员要做好对冗余图像的清除处理，从而提高编码的准确率。

（3）图像的分析：图像的分析主要指对图像产生的看法和对图像信息传达意义的探究。

（4）图像的增强：通过对图像信息中的信号进行放大，从而实现图像效果的提升，使得图像更加清晰，更加容易识别。

（5）图像的恢复：主要指利用AI修复技术，将因传输、压缩和处理不当导致的已经模糊和退化的图像进行复原的操作。

（6）图像的重建：主要指对三维图像的立体结构进行解构，并以二维图像的形式表现出来，通过对二维图像的结构进行修复和完善，从而实现三维图像的重新建立的过程。

2.2 需要用到的基本概念

（1）设备分辨率。设备分辨率又名输出分辨率，主要指所有输出设备在每英寸图像上能够产生的点数，主要包括显示器屏幕分辨率、打印机分辨率和扫描仪分辨率等。

（2）屏幕分辨率。屏幕分辨率主要指能够在显示屏幕上通过肉眼观察图像来分辨出来的程度，通常屏幕的分辨率的大小都由计算机的显卡来决定。分辨率的大小主要由像素之宽和像素之高的乘积表示，例如，一块显卡的像素宽为1024点，像素高为768点，则屏幕分辨率将表示为1024×768。

（3）打印机分辨率。主要指打印机进行打印的极限能力，能够决定输出的质量效果。

（4）扫描仪分辨率。主要指扫描仪的极限解析能力，与输出的质量效果也具有一定的关联性。

（5）图像分辨率。图像的分辨率主要指在图像中存储信息的量，与图像的尺寸共同决定了图像文件在具体输出中的大小和质量，通常由每英寸的ppi来进行输出图像文件的衡量。

（6）网屏分辨率。网屏分辨率又称网屏频率，与灰度和分色相关，主要指在灰度图像打印或分色图像打印中使用的网屏中每英寸所承载的点数。

（7）位分辨率。位分辨率又名位深，是衡量图像像素存储信息位数的主要方式，能够决定在屏幕上每次显示颜色的种类。

3 计算机图像处理和识别技术的优势分析

3.1 精确度高

计算机图像处理和识别技术具有精确度高的特点，在运用过程中，可以在同一时间分别处理与识别多张不同的图像，并能够从海量图像中迅速筛选出有效完整的图像信息，与传统的人工图像处理和识别方式相比，具有更高的精确度。不过，由于计算机图像处理和识别技术在应用过程中缺乏良好的主观性，会影响到实际的识别效果，因此在应用计算机图像处理和识别技术时，还应考虑到人工图像处理和识别的作用，结合好两种方式进行处理和识别，从而提高整体的应用效果。

3.2 处理速度快

随着互联网技术的不断发展，人们在日常生活中可以接触到的数据信息量也越来越大，对图像的处理和识别的速度要求也越来越高，由于计算机图像处理和识别技术对于图像数据的处理速度很快，能够进一步节省处理和识别的时间，从而在许多领域都能发挥出重要作用，因此，要进一步加大对计算机图像处理和识别技术的运用，从而提高数据处理和识别的效率，进而在许多领域都能发挥出其重要作用，为各行各业提供更多的便利。

3.3 具有很好的灵活性

计算机图像处理与识别技术具有很好的灵活性，技术人员在具体应用时，可以进行智能化的图像处理和识别设置，从而实现图像的自动化处理和识别，并应用于不同的工作场景。通过应用计算机图像处理和识别技术，不仅能够进一步减轻技术人员的工作强度，还能够使得图像处理和识别的操作适用性更强，能够进一步提高技术人员工作的灵活度，并提高计算机图像处理和识别的准确度和适用性[2]。

4 计算机图像处理和识别技术应用过程

计算机图像处理和识别技术的应用过程主要涵盖了图像信息的获取、图像的预处理、特征点的抓取和图像信息的分类四个过程。其中，图像的获取主要指计算机通过内部的各种传感器来捕获图像信息，并将其同步转化为特定的数字信号，为接下来的应用打好基础；计算机在完成对图像信息的获取后，需要立即进行图像的预处理操作，从而提取出具有价值的图像信息，并上传到图像识别模块完成识别；通过进行图像中特征点的抓取，能够进一步加强对有价值图像信息的获取能力，并实现对冗余图片信息的精简，从而提高后续的图像处理和识别效率；在精简图像信息后，可以设置一个识别规则，从而实现对海量图像信息的分类处理，并进一步完成对目标图像的精准定位，使得计算机图像处理和识别圆满完成。

5 计算机图像处理和识别技术的具体应用

5.1 智能交通领域的应用

由于计算机图像处理和识别技术在应用过程中具有精确度高和处理速度快的优势，因此在智能交通领域具有十分广阔的应用前景。通过应用计算机图像处理和识别技术，能够进一步提升智能交通领域中的车辆定位、辅助驾驶和智能调校的能力，从而使得在交通领域的图像信息都能够得到快速和精准地处理和识别[3]。例如，在车辆的辅助驾驶方面，通过应用计算机图像处理和识别技术，能够实现实时识别路况信息，从而对车辆即将面临的风险状况做出及时的预测和判断并做出预警，能够有效控制车辆事故问题的发生，进一步保证车辆中人员的生命安全。此外，计算机图像处理和识别技术还能够做到准确识别道路上的车辆信息，对于车辆的行驶轨迹的分析与预测都能够起到很好的辅助作用，能够进一步提升对违法车辆的识别和处理能力，从而进一步强化交通管理，维护交通安全。

5.2 有色金属领域的应用

有色金属作为常见的金属类物质，类型众多，并在工业领域中得到了广泛的应用，能够为人们提供大量在日常生活中不可或缺的金属产品。以常见的有色金属铜为例，其在自然界中主要是以铜矿的形式而存在，由于铜矿种类众多，且成分复杂，组成结构也各式各样，这给铜矿的检测工作带来了很大的难度，因此在进行铜矿探测时，可采用计算机图像处理和识别技术，结合物理和化学等检测方式，从而将铜矿的结构和性质数据充分录入到计算机中，并寻找铜元素的特征点，进而实现对铜矿的精确分析，进一步提高检测效率[4]。

5.3 公安侦察领域的应用

在公安侦察领域，计算机图像处理和识别技术的应用具有良好的效果，能够为公安侦察工作提供更多的技术支持。例如，在进行嫌疑人员的排查工作时，通过应用计算机图像处理和识别技术，能够快速地进行面容甄别，进而迅速锁定嫌疑人员的面容相貌和行踪轨迹，从而进一步缩小排查范围，提高案件的侦破速度；在面对一些信息不全、内容有缺失的图像信息时，利用计算机图像处理和识别技术，还能够实现对残缺图像信息的修复，使得图像信息内容更加完整，从而为案件的侦破提供更多线索，进一步提升案件的侦破效率。

5.4 医学医疗领域的应用

随着医疗技术的不断发展，信息化技术在医学医疗领域中得到了广泛的应用，在为医学医疗领域提供了便利的同时，也带来了大量繁杂的冗余数据，对于这些无效数据，可以采用计算机图像处理和识别技术进行筛选，从而提取出有价值的信息，及时清除无效信息，进一步提高医疗工作的效率。由于医学医疗工作中对于图像信息的应用较多，会产生大量的图像信息数据，因此在医学医疗领域中具体应用计算机图像处理和识别技术时，一定要做好分类工作再进行图像处理和识别，从而使得图像信息的特征点更加明显，对图像处理和识别的工作更加准确高效，为医护人员提供更加完备的数据支持，进一步提升医院的诊疗效率。此外，通过深入应用计算机图像处理和识别技术，还能进一步提高3D超声成像、虚拟内窥镜、核磁共振影像分析的能力，使得医护人员获得的图像信息更加真实准确，有助于为患者开展更加精细的治疗工作[5]。

5.5 艺术设计领域的应用

计算机图像处理和识别技术在艺术设计领域中依然具有独特的优势，随着计算机技术的不断发展与革新，相关的图像处理和识别技术能够对于艺术设计起到良好的辅助作用。例如，房屋设计师在以往进行房屋内饰的艺术设计时，主要通过在计算机上利用手工绘图的方式来完成，而在设计过程中由于计算机本身通常缺乏对绘图图像的处理和识别能力，因此会导致设计过程中难以及时发现出现的失误，到最终发现时，往往需要对整个设计绘图的结构进行拆分来实现修复，不仅需要消耗大量的时间，便其利性也无法得到保证。而借助计算机图像处理和识别技术，计算机能够在设计师进行设计绘图的过程中及时对出现问题的部分进行识别，并协助设计师完成相应的处理，从而在不消耗更多时间的基础上，显著提升最终的实际设计效果[6]。

6 结语

综上所述，计算机图像处理和识别技术作为信息时代发展背景下的新兴技术，在众多领域都得到了广泛的应用，并在一定程度上推动了我国数据信息化处理的高效发展。在未来，随着信息技术的不断进步，计算机图像处理和识别技术的前景也会更加广阔，能够在更多领域作出积极的贡献，进一步推动社会的发展与进步，从而进一步提高人们的生活水平。