【正文】 Computed Tomography） 。 19681972年英國(guó)的 EMI公司的 Hounsfeld研制了頭部 CT， 1975年又研制了全身 CT。 其中主要研制者Hounsfeld（ 英 ） 和 Commack(美 ） 獲得了 1979年的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 。 類似的設(shè)備目前已有多種 ， 如核磁共振 CT（ NMRI， Nuclear Magic Resonance Imaging） ， 電阻抗斷層圖像技術(shù) （ EIT， Electrical Impedance Tomography） 和阻抗成像 （ Impedance Imaging） ， 這是一種利用人體組織的電特性 （ 阻抗 、 導(dǎo)納 、 介電常數(shù) ） 形成人體內(nèi)部圖像的技術(shù) 。 在生產(chǎn)線中對(duì)產(chǎn)品及部件進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)是圖像處理技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域 。該領(lǐng)域的應(yīng)用從 70年代起取得了迅速的發(fā)展 ， 主要有產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè) 、 生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制 、 CAD／ CAM等 。 在產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)方面 ， 如食品 、 水果質(zhì)量檢查 ， 無(wú)損探傷 ， 焊縫質(zhì)量或表面缺陷 。 又如 ， 金屬材料的成分和結(jié)構(gòu)分析 ，紡織品質(zhì)量檢查 ， 光測(cè)彈性力學(xué)中應(yīng)力條紋的分析等 。 在電子工業(yè)中 ， 可以用來(lái)檢驗(yàn)印刷電路板的質(zhì)量 、 監(jiān)測(cè)零件部件的裝配等 。 在工業(yè)自動(dòng)控制中 ，主要使用機(jī)器視覺系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視和控制 ， 如港口的監(jiān)測(cè)調(diào)度 、 交通管理 、 流水生產(chǎn)線的自動(dòng)控制等 。 在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造方面 ， 已獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用 ， 并和基于圖形學(xué)的模具 、 機(jī)械零件 、 服裝 、 印染花型 CAD結(jié)合 。 目前二維圖紙自動(dòng)輸入和理解 ， 根據(jù) 3D實(shí)物建立 CAD模型等越來(lái)越引起重視 。 、 公安等方面的應(yīng)用 軍事目標(biāo)的偵察、 制導(dǎo)和警戒系統(tǒng)、 自動(dòng)滅火器的控制及反偽裝； 公安部門的現(xiàn)場(chǎng)照片、指紋、手跡、印章、人像等的處理和辨識(shí)； 歷史文字和圖 7. 機(jī)器人視覺 機(jī)器視覺作為智能機(jī)器人的重要感覺器官， 主要進(jìn)行三維景物理解和識(shí)別，是目前處于研究之中的開放課題。機(jī)器視覺主要用于軍事偵察、危險(xiǎn)環(huán)境的自主機(jī)器人，郵政、醫(yī)院和家庭服務(wù)的智能機(jī)器人，裝配線工件識(shí)別、定位，太空機(jī)器人的自動(dòng)操作等。 8. 視頻和多媒體系統(tǒng) 目前 ， 電視制作系統(tǒng)廣泛使用的圖像處理 、 變換 、 合成 ， 多媒體系統(tǒng)中靜止圖像和動(dòng)態(tài)圖像的采集 、 壓縮 、 處理 、 存貯和傳輸?shù)?。 9. 娛樂(lè) ： 電影特技 ， 動(dòng)畫 ， 廣告 ， MTV等 。 （ HTSS） 圖像處理和圖形學(xué)緊密結(jié)合，形成了科學(xué)研究各個(gè)領(lǐng)域新型的研究工具。 在當(dāng)前呼聲甚高的電子商務(wù)中，圖像處理技術(shù)也大有可為， 如身份認(rèn)證、 產(chǎn)品防偽、水印技術(shù)等。 總之，圖像處理技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，已在國(guó)家安全、 經(jīng)濟(jì)發(fā)展、日常生活中充當(dāng)越來(lái)越重要的角色，對(duì)國(guó)計(jì)民生的作用不可低估。 圖象處理最先應(yīng)用于空間探索 地球資源勘探 遙感圖片 氣象預(yù)報(bào) 氣象云圖 計(jì)算機(jī)合成圖像 廣告設(shè)計(jì) 網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì) Wallpaper 動(dòng)畫 娛樂(lè) 軍事目標(biāo)跟蹤 隱形飛機(jī)、定位轟炸 軍事應(yīng)用 三維實(shí)景虛擬 居室虛擬 自然景觀模擬 美人魚 MRI 超聲圖象 Photo courtesy Philips Research Ultrasound examination during pregnancy Motor Activation Right Index Finger Movement 1 Hz 2 Hz 3 Hz % ? 100 75 50 25 Schlaug, et al, 1995, Harvard Medical School and Beth Israel Hospital 醫(yī)學(xué)圖象 Colonoscopy with spiral CT Spiral scan CT (by Picker) 人眼虹膜識(shí)別系統(tǒng) 一種最為快捷方便的方法 手掌識(shí)別 ? 識(shí)別手掌的幾何特征 – 手掌放在錄入頭表面后，由紅外相機(jī)獲取圖像。然后對(duì)手掌的整體形狀、手指和關(guān)節(jié)的形狀和長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，從而得到手掌的特征點(diǎn)。 ? 準(zhǔn)確度不是很高，不能對(duì)手掌的其它特征，比如掌紋、傷疤進(jìn)行分析。 ? 可利用的特征點(diǎn)約 20~50個(gè) 指紋：最成熟的識(shí)別技術(shù) 人臉識(shí)別系統(tǒng)的框架 人臉特征 人臉識(shí)別 模板庫(kù) 入庫(kù) 定位特征點(diǎn) 提取特征 人臉檢測(cè) 模板匹配 特征 人臉檢測(cè) 人臉識(shí)別 復(fù)雜場(chǎng)景 表情變化 光照變化 年齡變化 姿態(tài)變化 數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向 1） 在進(jìn)一步提高精度的同時(shí)著重解決處理速度問(wèn)題 。 如 ， 在航天遙感 、氣象云圖處理方面 ， 巨大的數(shù)據(jù)量和處理速度仍然是主要矛盾之一 。 2） 加強(qiáng)軟件研究 、 開發(fā)新的處理方法 ， 特別要注意移植和借鑒其他學(xué)科的技術(shù)和研究成果 ， 創(chuàng)造新的處理方法 。 3） 加強(qiáng)邊緣學(xué)科的研究工作 ， 促進(jìn)圖像處理技術(shù)的發(fā)展 。 如 ， 人的視覺特性 、 心理學(xué)特性等的研究 ， 如果有所突破 ， 將對(duì)圖像處理技術(shù)的發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用 。 4） 加強(qiáng)理論研究， 5） 圖像處理領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化。圖像的信息量大、數(shù)據(jù)量大， 因而圖像信息的建庫(kù)、檢索和交流是一個(gè)重要的問(wèn)題。就現(xiàn)有的情況看， 軟件、硬件種類繁多， 交流和使用極為不便，成為資源共享的嚴(yán)重障礙。應(yīng)建立圖像信息庫(kù)， 統(tǒng)一存放格式，建立標(biāo)準(zhǔn)子程序，統(tǒng)一檢索方法。 圖像處理技術(shù)未來(lái)發(fā)展大致可歸納為： 1） 圖像處理的發(fā)展將圍繞 HDTV(高清晰度電視 )的研制 ， 開展實(shí)時(shí)圖像處理的理論及技術(shù)研究 ， 向著高速 、 高分辨率 、 立體化 、 多媒體化 、 智能化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展 。 2） 圖像 、 圖形相結(jié)合 ， 朝著三維成像或多維成像的方向發(fā)展 。 3） 硬件芯片研究。把圖像處理的眾多功能固化在芯片上， 使之更便于應(yīng)用。 4） 新理論與新算法研究。在圖像處理領(lǐng)域，近幾年來(lái)， 引入了一些新的理論并提出了一些新的算法，如小波分析 (Wavelet)、分形幾何 (Fractal)、 形態(tài)學(xué) (Morphology)、 遺傳算法 (GA， Geic Algorithms)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等 (Artificial neural works)。這些理論及建立在其上的算法， 將會(huì)成為今 數(shù)字圖像處理經(jīng)過(guò)初創(chuàng)期、發(fā)展期、普及期及廣泛應(yīng)用幾個(gè)階段，如今已是各個(gè)學(xué)科競(jìng)相研究并在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一門科學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及人類需求的不斷增長(zhǎng)，圖像處理科學(xué)無(wú)論是在理論上還是 實(shí)踐上， 均會(huì)取得更大的發(fā)展。