图像处理技术在全息技术的应用

2012信息技术与应用优秀论文Telecom market图像处理技术在全息技术的应用罗晓军.(商丘职业技术学院计算机系河南商丘476000)摘要: 全息技术是物理学中的重大发现,近年来在各个行业得到广泛的应用。作为全息技术中的两个重要部分一CCD 和计算机图像处理技术，在推动数字全息新一轮发展中起到至关重要的作用。本文将着重从计算机应用方面阐述图像处理技术在全息中的应用。关键词:计算机图像处理技术数字全息全息技术是物理学中-重要发现，越来越多的应用于各个行业。伴随着CCD技术和计算机技术的发展，全息技术也得到一-次质的飞跃，从传统光学全息到数字全息。传统光学全息将物光和参考光十涉得到全息照片来记录光的振幅和相位信息,而数字全息则用CCD记录物光和参考光的干涉，形成数字全息图，再通过计算机图像处理技术处理全息图。因此，影响数字全息技术发展有两个重要方面: CCD 技术和计算机图像处理技术。1.全息技术概述全息学的原理适用于各种形式的波动，如X射线、微波、声波、电子波等。只要这些波动在形成干涉花样时具有足够的相干性即可。光学全息术可望在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内部探测、保存珍贵的历史文物、艺术品、信息存储、遥感，研究和记录物理状态变化极快的瞬时现象、瞬时过程(如爆炸和燃烧)等各个方面获得广泛应用。在生活中，也常常能看到全息摄影技术的运用。比如，在一些信用卡和纸币上，就有运用了俄罗斯物理学家尤里●丹尼苏克在20世纪60年代发明的全彩全息图像技术制作出的聚酯软胶片上的“彩虹”全息图像。但这些全息图像更多只是作为一种复杂的印刷技术米实现防伪日的，它们的感光度低，色彩也不够逼真，远不到乱真的境界。研究人员还试着使用重铬酸盐胶作为感光乳剂，州来制作全息识别设备。在一些战斗机上配备有此种设备，它们可以使驾驶员将注意力集中在敌人身上。把一些珍贵的文物用这项技术拍摄下来，展出时可以真实地立体再现文物，供参观者欣赏，而原物妥善保存，防失窃，大型全息图既可展示轿车、卫星以及各种维广告，亦可采用脉冲全息术再现人物肖像、结婚纪念照。小型全息图可以戴在颈项上形成美丽装饰，它可再现人们喜爱的动物，多彩的花朵与蝴蝶。迅猛发展的模压彩虹全息图，既可成为生动的卡通片、贺卡、立体邮票，也可以作为防伪标识出现在商标、证件卡、银行信用卡，甚至钞票上。装饰在$籍中的全息立体照片，以及礼品包装上闪耀的全息彩虹，使人们体会到21世纪印刷技术与包装技术的新飞跃。模压全息标识，由于它的三维层次感，并随观察角度而变化的彩虹效应，以及下变万化的防伪标记，再加上与其他高科技防伪手段的紧密结合，把新世纪的防伪技术推向了新的辉煤顶点。2图像处理技术图像是现代社会人们获取信息的-个主要手段。人们用各种观测系统以不同的形式和手段获得图像，以拓展其认识的范围。图像以各种形式出现，可视的、不可视的，抽象的、实际的，计算机以处理的和不适合计算机处理的。但究其本质米说，图像i要分为两人类:.类是模拟图像，包括光学图像、照相图像、电视图像等。它的处理速度快，但精度和灵活性差。另一类是数字图像。它是将连续的模拟图像离散化后处理变成为讣算机能够辨识的点阵图像。从数字上看，数字图像就是被量化的二维采样数组。它是计算机技术发展的产物，具有精度高、处理方便和重复性好等特点。中国煤化工图像处埋就是将图像转化为-一个数字矩阼存放在计算机中MHC.NMHG理技.三进行处理。图像处理的基础是数学，最主要任务就是各种算法的设通信市场●2012年7-8月第177页2012信息技术与应用优秀论文Telecom market术已经在很多方面有着广泛的应用。如通讯技术、遥感技术、生物医学、工业生产、计算机科学等等。根据应用领域的不同要求，可以将图像处理技术划分为许多分支，其中比较重要的分支有:①图像数字化:通过采样和量化将模拟图像变成便于计算机处理的数字形式。③图像的增强和复原:主要目的是增强图像中的有用信息，削弱干扰和噪声，使图像清晰或将转化为更适合分析的形式。③图像编码:在满足一定的保真条件下，对图像进行编码处理，达到压缩图像信息量，简化图像的目的。以便于存储和传输。④图像重建:主要是利用采集的数据来重建出图像。图像重建的主要算法有代数法、傅立叶反投影法和使用广泛的卷积反投影法等。⑤模式识别:识别是图像处理的主要目的。如:指纹鉴别、人脸识别等是模式识别的内容。当今的模式识别方法通常有三种:统计识别法、句法结构模式识别法和模糊识别法。⑥计算机图形学:用计算机将实际上不存在的，只是概念上所表示的物体进行图像处理和显现出来。3计算机图像处理技术在全息学中的应用.图像处理技术在全息中的应用主要表现在: .是计算 全息,基于计算机图形学将计算机技术与光全息技术结合起米，通过计算机模拟、计算、处理，制作出全息图。因此它可以记录物理.上不存在的实物。二是利用图像的增强和复原，图像编码技术等对数字全息图像质进行提高以及实现的各种算法。它的应用大致可以分为两大类,即空域法和频域法:①空域法:这种方法是把图像看作足平面中各个像素组成的集合,然后直接对这:二维 函数进行相应的处理。空域处理法主要有下而两大类:一是领域处理法。其中包括梯度运算(GradientAlgorithm),拉普拉斯算子运算(Laplacian Operator)， 平滑算子运算(Smoothing Operator)和卷积运算(Convolution Algorithm)。 二是点处理法。包括灰度处理(grey processing), 而积、周长、体积、重心运算等等。②频域法:数字图像处理的频域处理方法是首先对图像进行正交变换，得到变换频域系列阵列，然后再施行各种处理，处理后再反变换到空间域，得到处理结果。这类处包括:滤波、数据压缩、特征提取等处理。中国煤化工MYHCNMH G .通信市场●2012年7-8月第178页