数字图像处理技术的方法及发展方向论文(精选17篇)
1 数字图像处理技术概要
1.1数字图像处理技术的概念
在图像处理技术中, 低级处理涉及初级技术,如噪声降低、对比度处理和锐化处理。 中级处理涉及分割、缩减对目标像素群的定义,以便于对不同像素或像素群的识别及计算机计算处理。 高级处理是算法对图像分析中被识别像素群的总体分析结果,以及运算与视觉效果相关的分析函数等处理技术。
在应用数学理论时, 将图像定义为二维函数 f(x,y),x 和 y 为 空间坐标 , 在任意一组空间坐标 f(x,y) 的幅值 f 称为图像在该坐标位置的强度或灰度 .
当 x,y 和幅值 f 是离散的、有限的数值时,称该坐标位置是由有限的元素组成的,每一个像素都有一个特定的位置和幅值。
1.2数字图像处理技术的发展
数字图像处理技术最早出现于 20 世纪中期,图像处理的目的是提高图像的呈现质量。 图像处理的是视效较低的图像,要求输出尽可能提高效果后的图像。 主要采用噪声减弱、灰度变换、几何校正等方法进行处理,并考虑了明暗效果和对比度等诸多因素,由计算机进行更为复杂的图像处理。
20 世纪初期,图像处理技术首次应用于提升通讯传输后的图像质量提升。 到 20 世纪中期,计算机发展到了一定的技术水平后,数字图像处理才广泛应用于各种高质图像需求的领域。 计算机对飞行器发回的天体照片进行图像处理, 收到明显的效果。
1 数字化图像处理技术的概念
数字化图像处理技术人们又称之为计算机图像处理技术,它是将图像信号转化成数字信号并且运用计算机对其实施进一步的处理过程。这一过程当中包含了对图像实施增强、消噪、分离、还原、编码、压缩、提出特性等方面的内容,图像处理技术的出现和计算机的快速发展、数学方面的发展以及社会企业对其应用需求的上升有着密切的联系。自二十世纪六十年代初,图像处理技术逐渐被人们加以应用,人们运用这方面的技术来实施图像的理想化传送和输出。
经过多年的改进与发展,当前的电子图像处理技术主要具备了以下几个方面的特性 :1. 良好的再现性。在数字图像处理和传统的模拟图像处理技术相比,它不会因为在图像处理过程当中的存储、传输以及复制等环节造成图像质量的变化 ;2. 占用的频带较宽。频带的宽窄是相对于信息语言来说的,图像的信息化语言相比语言信息所占有的频带要大很多个数量级,所以说,图像的信息在实际的操作过程中难度较大 ;3. 适用面较宽 :我们可以从多方面的途径来获取数据资源,从显微镜或者是天文我哪敢远景中的图像都可以实施数字化处理 ;具备较强的灵活性。
2 数字化图像处理技术发展现状
自美国在上世纪六十年代初开始通过卫星探索来取得大量的月球表面的图片,然后再运用数字化处理技术对其进行处理,得到了月球表面的重要图片。从此之后,越来越多的数字图像处理技术开始被广泛的运用到图像的处理工作中,数字化图像处理技术也成为了一门重要的学科,并且占据了一个相对独立的学科,开始被应用到各个科学发展和社会生产的各个领域当中。由于1972年CT医学技术伟大的诞生,将图像技术的发展推向了新的高潮。
由于这种技术作为指导,利用X射线计算机中断层的摄影技术装置,可以针对人们头部的截面进行投影,通过计算机的处理后进行图像截面的重新建立,后来图像重建的这种技术被广泛的应用到全身CT装置当中,这对于人类的发展做出了巨大的贡献。后来,数字图像这一技术被广泛的应用到各个领域行业当中,并且迅速的发展,使其成为具有无线发展前景的新学科。
在后来的十年里,数字图像处理的技术朝着更为高深的发展方向发展,已经开始利用计算机构建出一系列的数字化的视觉系统,可以将这项技术称作是图像处理技术,也可以将其称作是计算机视觉技术。这项技术已经引起大部分国家的高中重视,投入较多的精力研究,同时也取得了不错的研究成果。其中在上世纪70年代末提出了视觉计算理论,而这一理论对于计算机数字头像技术中的理论发展提供指导思想,虽然理论上如此,但是在进行实际的操作过程中仍然存在着较多的问题。
我国在新中国成立之初就对计算机技术开展了研究工作,而随着改革开放,我国的计算机图像处理技术方面的发展也取得了较大的进步,尤其是对某些理论的研究方面已经能够追赶上世界先进水平的步伐。首先,收集成像数据方面的能力,通过一系列传感器和所发射的对地观察卫星研发的成功,可以成功的获取海洋和风云以及环境和资源,还有环境减灾的数据,同时取得了准确有效的数据以及成像的效果。并且,数字图像的处理技术在建筑和生物医学以及通行工程等行业方面的应用广泛的程度最为突出,在这些行业中的应用也更能够体现出数字图像处理技术发展的实际情况。
该技术在建筑行业中的应用,可以将所拟造的建筑群高度和密度以及对建筑质量和环境造成影响的信息转换成图像的形式,这样便于设计者进行合理的规划。该技术在通信工程领域中的应用,其中该技术与语音以及文字等因素,共同构成了基本的现代多媒体的内容,在图像进行传递时,可以采用编码技术将信息的比特量进行压缩,而这中技术如今发展的内容主要包括变化编码等,在未来的发展中,有可能实现小波变换的图像分行以及压缩编码等。在生物学工程中的应用,主要是书籍图像技术,该项技术可以将人体进行活动的机理运用图像这种形式,将其客观的向研究者呈现,这对医学的发展带来了无法代替的作用,以上就是我国书籍图像处理技术发展的实际情况。
3 数字图像的处理技术发展方向
在未来信息技术的发展中计算机的数字图像处理技术所发挥出的巨大作用已经引起人们的重视。以下总结出了该技术发展道路的原则性内容。首先,在未来的书籍图像技术中主要强调的是传输的速度以及清晰程度和对实施图像的处理技术,还有三维或者是多维的城乡以及制动化和智能化的发展方向。其次,未来对计算机数字处理技术主要注重操作用以及运用方面的方便性,并且图像处理方面呈集中化的趋势发展。最后,不断进行更新的理论研究以及快速算法的研究,现代科学中的特点就在于理论必须在实践之间,在未来的数字图像的处理技术方面的实际运用想要取得更好的发展,必须研究创新的理论和方法,新的理论主要包括小波分析以及形态学和分形几何,还有遗传算法等,这些的发展都将更为深层化。
4 结束语
关键词:数字图像;处理技术;电子信息
中图分类号:TN911.7 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)09-0153-02
不论在哪种通讯手段中,人们都更愿意选择直观的图像表达,因此,未来社会对图像传递信息的要求越来越高,及时性、直观性、客观性等发展条件都对现有的数字图像处理技术提出了挑战。
1数字图像处理技术概述
数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。这一过程包括对图像进行增强、除噪、分割、复原、编码、压缩、提取特征等内容,图像处理技术的产生离不开计算机的发展、数学的发展以及各个行业的应用需求的增长。20世纪60年代,图像处理的技术开始得到较为科学的应用,人们用这种技术进行输出图像的理想化处理。
经过多年的发展,现在的电子图像处理技术已具有了以下特点:更好的再现性:数字图像处理与传统的模拟图像处理相比,不会因为图像处理过程中的存储、复制或传输等环节引起图像质量的改变;占用的频带更宽:这一点是相对于语言信息而言的,图像信息比语言信息所占频带要大好几个数量级,因此图像信息在实现操作的过程中难度更大;适用面宽:可以从各个途径获得数据源,从显微镜到天文望远镜的图像都可以进行数字处理;具有较高的灵活性:只要可以用数学公式和数理逻辑表达的内容,几乎都可以用电子图像来进行表现处理.
2数字图像处理技术的发展
自从美国在1964年开始通过卫星获得大量月球图片并运用数字技术对之进行处理之后,越来越多的相应技术开始被运用到图像处理方面,数字图像处理也作为一门科学占据了一个独立的学科地位,开始被各个领域的科学研究运用。图像技术再一次的飞跃式发展出现在1972年,标志是CT医学技术的诞生,在这种技术指导下,运用X射线计算机断层摄影装置,根据人的头部截面的投影,计算机对数据处理后重建截面图像,这种图像重建技术后来被推广到全身CT的装置中,为人类发展做出了跨时代的贡献,随后,数字图像处理技术在更多的领域里被运用,发展成为一门具有无限前景的新型学科。之后十年数字图像处理技术也朝着更高深的方向发展,人们开始通过计算机构建出数字化的人类视觉系统,这项技术被称为图像理解或计算机视觉。很多国家已在这方面投入了很多的研究精力,并取得了高深的研究成果,其中,20世纪70年代末提出的视觉计算理论为后来计算机数字图像技术的理论发展提供了主导思想,但理论上如此,在实际操作中还存在着很多的困难。
我国在建国之初就展开了计算机技术的研究,而改革开放以来,我国在计算机数字图像处理技术上的发展进步也是非常大的,甚至在某些理论研究方面已赶上了世界先进水平,首先,对于成像数据的收集能力方面,我国通过成功研发的一系列传感器以及发射的对地观测卫星,能够及时有效地获得风云、海洋、资源和环境减灾等方面的相关数据,并取得了有效的数据结果和数据成像效果。另外,数字图像处理技术应用较为广泛的领域代表分别是建筑、通行工程和生物医学工程方面,这些方面对数字图像处理技术的应用,最能直接体现该技术的发展现状。在建筑行业中,数字图像处理技术可以将拟建造的建筑或建筑群的高度、密度以及其他可能影响建筑质量、建筑环境的信息转换成图像,从而使设计者更为合理地进行规划;在通信工程领域,数字图像技术和语音、文字等因素构成了现代多媒体的基本内容,在传递图像的过程中,采用编码技术来压缩信息的比特量,这种技术现在的发展内容包括变换编码等,未来可能发挥作用的还有小波变换图像压缩编码、分行编码等。在生物医学工程中,书籍图像技术能将人体活动的机理以图像的形式客观地呈现在研究者面前,对医学未来的发展具有不可替代的作用。
3数字图像处理技术的发展趋势
计算机数字图像处理技术在未来信息技术方面将会发挥的重要作用早已被人们看到,对于计算机图像技术的发展道路,大致可以归结出3个原则性内容:①未来数据图像技术强调高清晰度、高速传输、实时图像处理、三维成像或多维成像、智能化、自动化等方向发展。②未来数字图像处理技术强调操作、运用的方便性,图像处理功能的集中化趋势是必然会存在的。③更新的理论研究与更快的算法研究。理论走在实践的前面,已经是现代科学的特点,未来数字图像处理技术的实际运用要取得更多的发展,必然离不开理论和研究方法的更新,新理论中包括小波分析、分形几何、形态学、遗传算法等都将得到更深层次的发展。
4结束语
数字图像处理技术的有效应用在人们日常生活中就能切身地感受到,不管是看电视、看电影、上网还是移动通信,每个人都与这种技术发生着最紧密的联系。数字图像处理技术的发展关系到每个人对优越的社会生活、现代物质享受的程度的深浅,所以,对之进行及时的研究和关注在电子通信行业中是非常重要的。
参考文献:
[1]朱睿.数字图像处理技术现状与展望[J].中国科技博览,2011(14).
数字电视技术作为一个新型的电视技术,在国内外都得到了广泛的认可和良好的应用,为人们的生活和社会的发展带来了很大的便利。且数字电视技术发展迅速,现阶段已经取得了良好的效果,未来的发展趋势也相当乐观。全球范围内数字电视技术的发展已经取得了非常好的效果。据统计,目前全球范围内已经有了将近五亿的数字电视观众,且据现有的数字电视技术发展速度,隔年年底预计将会增加两亿的用户。截止到的年底,数字电视在美国的使用率已经达到了85%,在全球的范围内也已经到达了85%,自开始,亚洲一些国家开始逐渐普及数字电视技术。在我国,数字电视技术用了仅仅十几年的时间就基本在全国各地得到了良好的应用,因其操作起来简单易行,所以是一门十分大众化的科学技术。且随着社会的进步,在信息时代这一大背景下,外界的因素为数字电视技术带来了很多的机会和相应的挑战。机会主要表现为数字电视技术较传统电视技术具有明显的优势,广受群众的喜爱,所以存在着很好的发展空间;与此存在的挑战变现为在信息时代的背景下网络也十分发达,所以数字电视和互联网之间存在着一定的竞争,许多信息不再仅仅局限为电视传播,人们通过互联网也能够轻而易举的获取到自己需要的信息。所以,在今后的发展过程中,数字电视技术要不断完善和思考,巩固自己的地位并找到落脚点。
垃圾渗滤液处理技术的现状及发展趋势
指出了城市垃圾的现状和垃圾渗滤液的.特点及处理的意义.结合国内外的研究,分析了垃圾渗滤液处理技术的现状及发展趋势,介绍了多种处理渗滤液方法,并对垃圾渗滤液处理工艺的选取提出了一些建议.
作 者:李兵 满瑞林 倪网东 LI Bing MAN Rui-lin NI Wang-dong 作者单位:中南大学化学化工学院,长沙,410083刊 名:工业安全与环保 PKU英文刊名:INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年,卷(期):32(7)分类号:X7关键词:垃圾渗滤液 硝化 反渗透 有效微生物(EM)技术 AMT
国内外生活垃圾处理技术的研究现状及发展趋势
目前,城市生活垃圾的`处理方法主要有堆肥、填埋和焚烧3种方式.通过对国内外以此3种方式处理处置垃圾技术的发展状况的阐述,提出提高垃圾回收和循环利用及多种方法并存是生活垃圾处理的发展趋势.
作 者:范留柱 作者单位:许昌市环境卫生管理处,河南,许昌,461000 刊 名:中国资源综合利用 英文刊名:CHINA RESOURCES COMPREHENSIVE UTILIZATION 年,卷(期):2007 25(7) 分类号:X705 关键词:生活垃圾 堆肥 填埋 焚烧 回收及循环利用
1 数字信号处理技术的特点
数字信号处理技术主要采取二值逻辑, 其优势在于设备体积小、成本低、处理的动态范围大, 对电路噪声以及温度的适应性强、稳定性高且灵活性强、集成度高和较强的高速处理能力。数字信号处理理论促进了数字信号处理的应用和发展, 反过来, 数字信号处理的应用又在一定程度上提高了数字信号处理理论。两者相辅相成, 互相促进。数字信号像是一个纽带, 将理论和实践紧密的联系起来, 在很大程度上提高了稳定性和可靠性。
2 数字信号的发展阶段
人们早在20世纪60、70年代就提出了数字信号处理技术的概念, 在当时分立的小规模集成电路组合而成整个数字信号处理系统, 或者在通用计算机上编程来实现处理功能, 局限于计算机的速度和存储量, 往往只可以脱机处理。数字信号处理技术发展十分缓慢, 对信号处理的效果不是十分令人满意。
现代信号处理阶段开始于20世纪80年代, 美国诞生了世界上第一台数字信号处理器, 具有编程能力的通用DSP芯片自此产生, 数字信号处理技术的发展由此开始, 但由于昂贵的芯片价格, 还不能进入消费领域应用。
90年代是更先进的信号处理阶段, 数字信号理论和技术发展进入以非线性编辑为代表的信号处理阶段, 在非线性图谱的基础上, 通过更高速的DSP芯片, 实时完成庞大的计算量, 实现了运算精度高, 速度快, 信息提取量大的效果, 并且有非常强大的信号分析处理能力。数字化产品性能价格比得到很大提高, 占有巨大的市场。
3 数字信号处理技术的应用
数字信号处理技术为社会各领域中信号的处理带来了变革, 影响到了社会生活中的方方面面, 方便了人们的生活, 更是推动了数字及电子领域中许多产品的发展。
3.1 全数字电视机
全数字电视机通过对传统模拟电视的视频信号来成像的改良, 对视频信号和声音信号进行数字信号处理, 使数字电视机画面的清晰度和声音洪亮度更高、更好, 使人们在家中就能享受到更加安全、便捷的电视机服务。同时, 数字化电视机拥有超强的抗干扰能力, 视频信号的接收不易受到天气等问题的干扰, 影响整个电视市场, 得到了世界范围内的认同。
3.2 汽车领域
汽车电子应用离不开数字信号处理技术的帮助。数字信号处理技术可以对汽车电子系统中的雷达、红外线、监控设备等数据进行分析, 便于维护汽车电子系统。通过摄像机对汽车行驶中的图象拍摄、存储, 利用数字信号处理技术对图像进行过滤和处理以保证行车安全。
3.3 数字化照相机
数字照相机不仅可以利用电子计算机对保存好的信息显示、修改、美化和添加, 还可以通过彩色打印机实现对图片的输出, 这样既简便又省时间, 为摄影爱好者提供了十分便利的服务。
3.4 通信领域
数字信号处理技术可用于短波通信, 信道的数字化, 信道探测, 自适应呼叫, 链路质量分析等等。比如给数据加密、通信扩频、Modem、可视电话等都需要结合DSP技术, 所以在通信中的许多产品都离不开DSP技术。
3.5 仪表仪器方面
利用数字信号处理技术替代高档单片机, 通过巨大的内部资源对仪表、仪器中的硬件电路进行简化, 保证了测量的精度和速度, 使产品的档次和质量明显提高。
3.6 PC领域
数字信号处理技术引领着PC领域的不断发展, 实现了MPEG与高速通信技术的互通, 视频与音频实现了自由转换。使用者可根据自身的需求, 处理形式多样的DSP机。
3.7 其他方面
通过数字信号出现的CD丰富了人们的业余生活。依据数字信号处理生产的数码助听器为听觉障碍人士带来福音。IP视频电话、便携式媒体设备、机顶盒、流媒体、监视IP摄像机、视频基础设施、无线基础设施等。
4 数字信号处理技术现状与展望
数字信号处理技术在当今发展迅速, 在数字电视、电子消费、移动通信、信号、视频、图像处理和医疗、军事等领域不断发展并被广泛应用, 逐渐变成数字时代系统基础元件的主力军。数字信号处理技术满足系统的高性能、低功耗、最优化的控制的要求。数字信号处理技术可以将视频, 图片, 声音等转化为数字信息的技术。数字信号处理技术在人们生活中已得到很好的支持, 为人们带来了便捷有效的服务。
虽然DSP使数字信号在迅速发展的过程中要面对在功率、使用寿命上的一些问题, 还要面对价格与技术方面的考验, 但不管如何, 数字信号处理技术主导地位不会产生变化。数字信号处理技术像一个永不枯竭的宝库, 等待着人们不断的挖掘、研究和创新。
摘要:随着社会和科学技术的不断发展和进步, 数字信号处理技术在很多领域得到广泛应用, 成为人类生活和工作方面不可或缺的一部分。本文阐述了数字信号信息处理技术的特点、发展及应用, 并对数字信号处理技术的未来发展进行展望, 借此让人们了解数字信号处理技术的重要性。
关键词:数字信号处理技术,DSP,发展
参考文献
[1]孙金林.数字信号处理技术的发展与思考[J].赤峰学院学报, 2011 (05) .
[2]蒋楠.数字信号处理的发展与应用[J].科技创新与应用, 2014.
[3]王志强.数字信号处理的发展[J].数字产业, 2015 (01) .
【关键词】地面数字电视;标准;覆盖;前景
地面数字电视是指用地面广播传播方式传输数字电视信号的一种电视系统,是通过地面广播传播数字电视信号以实现数字电视收看。接收端应具备地面数字电视信号接收能力,如果是老式模拟电视,也可以通过专用的机顶盒接受,然后转换成模拟信号连接到电视机上。
一、地面数字电视的传输标准
在地面数字电视、有线、卫星传输方式中,数字电视地面传输系统环境最为复杂,也因其技术要求最高、受众广而备受关注。地面系统的标准化工作也十分重要。目前已有美国高级电视系统委员会(ATSC)、欧洲数字视频地面广播(DVBT)和日本地面综合业务数字广播(ISDB-T)三个国际电联批准的地面数字电视传输的国际标准。针对我国数字电视应用的具体标准,《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道强词编码和调制》(DTMB)已于2006年8月18日正式颁布,并于2007年7月1日起强制实行。它是我国具有自主知识产权的地面数字电视传输技术体系,具有多项基础性技术发明,大量采用了无线数字通信方面的最新技术,是一项原创性无线数字电视传输新体制。2011年12月,国际电信联盟将我国的数字电视地面系统DTMB标准纳入其中,使得DTMB标准也第四个数字电视国际标准。
信号接收并解码、解扰后还原为模拟电视能接收和识别的电视信号。
二、地面数字电视主要技术特点
1.投资少:无线发射空中传输,大大节省了铺设光纤和有线电缆的费用,发端建设成本及收端建设的综合成本低,仅需有线网络约30%的投资。
2.维护省:地面数字电视广播只需在发射铁塔和相应原有设备的基础上架设前端设备,无需铺设光纤,无需穿墙凿孔,施工及工程维护相对容易。仅需有线电视广播约20%的维护费用。
3.建设快:发射前端建成就可实现信号覆盖。地面数字电视广播网络在方案设计完成后,2-3个月内便可完成前端建设任务。建设周期少于有线电视广播的10%。
4.保生态:针对偏远地区,无需打开地面或者空中架线专门铺设电缆及中继设备,覆盖后,用户接收电视将不再受到空间和位置的限制,对于整个地域的规划与发展具有重要意义。
5.本地化:相比卫星数字电视广播,本方案可以传送更多的本地电视节目,具有更好地贴近性,具体转播节目内容可以根据用户喜好由运营商进行定制。
6.节目多:一个电视频道内传送9-12套的SDTV节目或者1-2套HDTV节目,同样的频率资源,收看的节目套数大大增加。
7.安全性:电视发射塔的唯一性,相比其他广播方式更不容易受到非法信号攻击。
8.抗干扰:强大的信道编码及信道恢复功能,抵抗电磁、多径等各类干扰。独特的抗邻频干扰能力,可以启用原来的禁用频道,有效节省播出资源和频率资源。
9.覆盖好:单载波传输系统由于接收门限低(相对多载波系统)具有明显的覆盖优势,弱场强下的远距离可靠接收。
10.功率省:系统峰均比低、覆盖同样区域所需的发射功率小,同样的发射功率,可以覆盖更大的范围。
11.业务多:支持UHF,VHF,MUDS,MMDS等多种传输模式,支持SFN同频网、MFN多频网等组网模式,以及支持在线升级、数据广播、电子节目指南、电子政务、视频点播等各种增值业务模式。
三、地面无线数字电视的覆盖方式
地面无线数字电视前端系统可分成四部分:信源部分、处理部分、管理部分和大功率无线发射部分。
(1)信源部分。主要用来产生各种电视节目和数据信息,其来源包括卫星接收、电信接收、自制节目和互联网等,其主要设备包括数字卫星接收机、视频服务器、MPEG-2编码器、节目采编工作站、信息服务器、信息采编工作站等。
(2)处理部分。主要是对各种数字信号进行处理,通过这些处理使系统提供的附加服务具有多样性和灵活性,并使广播电视运营商能方便地控制各种设备,其主要包括传输流处理器、传输流复用器、条件接收系统等。
(3)管理部分。是控制复杂化的数字前端的关键,要满足差错管理、设置管理、性能管理、安全性管理和用户管理等网络运行的基本要求。
(4)大功率无线发射部分。主要将各种数据流选择合适的调制方式并转换为无线电频率对空中发射。
地面无线数字电视传输系统能够实现频谱的高效利用、足够大的数据传输容量、稳定的固定接收和移动接收能力。为了节约传输带宽,就要采用调制技术,信道编码,提高传输的可靠性,使每Hz频带能传送更多的bit(数据率)。清华大学自主开发完成了“地面数字多媒体电视广播传输系统DMBT”采用OFDM多频调制技术在8MHz的带宽中传输最大净荷率达33Mb/s。我们采用的标准应是一个能够在固定和移动接收环境中,稳定实现大数据容量传输的地面无线数字电视传输系统。
地面无线数字电视终端系统包含接收天线、机顶盒等设备,其主要作用是将基站所发射出来的数字电视
四、地面数字电视的发展前景
现在是地面数字电视化的时代,美国在2009年6月将地面模拟电视关闭。在美国,有1.13亿的家庭使用电视机,约有6470万用户使用有线电视,大概占到百分之五十七。两大卫星电视运营商DirecTV和Echo Star占了电视用户市场的四分之一。有线电视、卫星电视以及地面电视有部分是交叉的。美国当前的三种传输方式,即有线传输、地面传输和卫星传输,这几种方式已形成相对较稳定公平的竞争格局。在欧洲,地面数字应用广泛,当前已有超过六十个国家在使用。在这些国家中,以西班牙的覆盖率最高,覆盖已达百分之九十。北欧的一些国家包括瑞典、挪威和芬兰,这三国的居民大多都使用的地面数字电视。数字电视技术在法国普及率也很高,在欧洲的发展前景也非常好。因为数字电视使用的是公共频谱,在欧洲国家承载着公共服务的责任,同时数字电视还具有费用低、覆盖率高的优点。国外的有效经验可以成为我国改进数字电视技术的借鉴的基础。中国的地面数字电视发展应该说有两个层面,一个层次是以公益性的广播为主,因为任何一个国家都是以公益性为主,标志性的事件还是从2008年1月1日的开播,奥运会起到了很好的促进作用。另外一个层次上,从商业角度看到了这个市场的变化,2008年底中国电视用户达到3.95亿,还有近2.32亿的用户还在看地面模拟电视。未来10年内,中国国内有4亿台彩电需要更新换代;未来3年内,车载电视、车载机顶盒市场总容量可达80万台,个人多媒体终端如PMP将达到750万台;未来5年内电脑电视的用户数量有望达到3000万。在2008年至2012年间,中国多媒体手机市场的年复合增长率可达31.2%。而这些都将使用地面数字电视进行传输。
按照广电总局的统一规划,全国地市级城市到2015年底停播模拟电视,到2020年底全国停播模拟电视。2013年1月10日,国家发布了《关于普及地面数字电视接收机的实施意见》。第一阶段:2014年1月1日起,境内市场销售的40英寸及40英寸以上电视机应具备地面数字电视接收功能。第二阶段:2015年1月1日起,境内市场销售的所有尺寸电视机应具备地面数字电视接收功能。并且,在上述截止日期之前生产的不具备地面数字电视接收功能的库存电视机产品,在销售时都应配送地面数字电视机顶盒,并鼓励在有线电视网络未通达的农村地区使用的直播卫星机顶盒中增加地面数字电视接收模块。
DTMB在国内的大力推广应用已经不存在技术上的问题,面对大好的政策支持,充分发挥地面数字电视广播区域覆盖、接收灵活(可移动接收)的特点,分别构建针对农村、郊区以及城市等环境的地面数字电视广播覆盖网络,并根据各种环境下受众需求的不同,针对性的拓展地面数字电视广播的新业务,以吸引更多的用户群。
五、结论
计算机数字图像处理技术覆盖范围广,学科交叉性强,涵盖了计算机科学与技术、数学科学、光物理学等多个领域,在环境、生物医学、农牧业、国防军事、多媒体等方面都有着十分广泛的应用。在计算机技术发展的推动下,以及离散数学等理论的完善中,计算机数字图像处理技术得到了进一步的发展。数字图像处理技术的发展概况
图像处理技术最早应用于提高图像质量,将低质量的图像经过改善处理,输出高质量的图像。上世纪 20 年代,第一次应用于从英国到美国海底电缆传输图片的质量提高。数字图像处理成为一门学科是在上世纪 60 年代。1962 年,计算机图形这一术语被首次提出,将计算机图形学作为一门独立学科开始了研究。计算机图形涉及到数字化转换、几何平移变形、实物模型构建、色彩调度、色彩转换以及曲线运用等多个方面,所以计算机图形学是一门具备研究性的领域。在计算机科学中,计算机数字图像处理是一个相对年轻的学科,涉及范围极其广泛,比如图形交互技术、图形硬件、科学计算可视化、虚拟现实等等。数字图象处理的主要研究方向
(1)图像变换。图像变换包括图像的拉伸、收缩、旋转、扭曲等。图像的变换一般不直接在空间域中进行,而是进行变换域处理,即对空间域处理的变换。包括傅里叶变换、沃尔什-阿达玛变换等,这种处理方式降低了计算工作量,而且处理更加有效。
(2)图像编码。图像编码是利用编码技术对图像进行压缩的一种方法,通过压缩算法,在尽可能保证图像不失真的情况下减少图像的比特数,降低图像的存储占用空间,方便图像的传输、处理等。在图像压缩技术中,最重要的就是编码算法,常见的编码算法包括预测编码、变换域编码等。
(3)图像增强及复原技术。图像增强及复原技术是数字图像处理技术的最原始目的。通过图像增强及复原,可以提高图像的清晰度,增强图像的质量。比如对图像的高频分量进行强化,突出物体的轮廓细节,或者对图像的低频分量进行强化,降低图像噪声等。
(4)图像分割。图像分割技术也是数字图像处理中非常重要的一项。图像分割就是将具有特征意义的边缘区域从图像中进行提取,以为进行图像的识别、分析提供条件。这项技术在人工智能领域应用广泛,虽然已经有所发展,但是缺少一种普适性的图像分割方法,在人工智能发展迅速的今天,图像分割也成为热点研究问题之一。
(5)图像描述。进行图像识别的重要前提就是图像描述。一般来说,图像描述主要包括两类区域描述方法:利用外部特征的边界描述和利用内部特征的区域描述。这是二维描述的方法,在三维技术发展的推动下,体积描述、表面描述等方法也已经被提出。
(6)图像识别。图像识别是人工智能中重要的研究方向,属于模式识别。在对图像进行预处理后,进行图像分割,提取相应特征,利用神经网络进行图片分类。在经过训练集训练的基础上,能够对图片进行正确的分类。数字图像处理技术的应用领域
(1)太空探索。太空探索需要进行大量的照片拍摄,然而这些照片在传回时并不想我们在新闻媒体上见到的那样清晰、多彩。照片在经过数字图像处理之后,才能够进行精确的分析。
(2)卫星勘测。目前,世界各国都发射了大量卫星进行大气监测、矿产探测、石油探测、水资源调查、环境监测等,这些技术取得良好效果的基础在于数字图像处理技术的发展和应用。
(3)生物医学。生物医学工程中对数字图像处理技术的依赖性也很大,如进行 CT 显像、显微图像分析、超声波图像处理、立体定向放射治疗等众多方面都离不开数字图像处理技术。
(4)军事公安。在军事上,数字图像技术主要应用于导弹制导、军事侦察以及模拟训练等方面。在公安业务上,主要应用于交通牌照识别、指纹分析、图片复原等。
(5)通信互联。互联网的高速发展也离不开数字图像处理技术。在进行数据互联通信时,最难以处理的数据便是图像数据,因为图像数据量十分巨大,要实现图像的实时传输(如直播),必须借助图像的压缩编码技术来实现。高效的编码方式能够在保证图像传输流畅的同时,质量不会降低。
(6)新兴领域。机器人作为新兴智能领域的代表,受到图像处理技术的影响也十分巨大。通过数字图像处理技术,可以给与机器人视觉分析,从而进行机器人的自动化操作。数字图像处理技术的发展方向
数字图像处理是目前计算机科学领域中十分活跃的研究方向,虽然这一领域的发展十分迅速,但仍有以下几个方面是需要进一步加强的。
(1)加强学科交叉联合研究。数字图像处理的理论涉及面广、应用面广,必须联合相关学科共同开发,才能够取得长足的进步。
(2)提高计算精度和性能。数字图像处理技术中,一个十分矛盾的问题就是计算精度和处理速度之间如何平衡。图像处理需要经过大量的数据计算,运算量远大于文本处理,所以需要在提高运算精度的同时提高运算的速度。
(3)不断提出新的图像处理方法,强化理论研究。数字图像处理在计算机科学领域还是一个年轻的学科,还有许多理论值得探索、发现和应用,逐步形成自己的理论体系。
参考文献:
[1] 许录平.数字图像处理 [M].科学出版社 ,2010.[2] 范秋生探索计算机数字图像处理技术的发展 [J].煤炭技术 ,2013(09)。
[3] 李飞鹏 , 胡云峰.《数字图像处理》实践教学改革与效果分析 [J].中国科技信息 ,2010(20)。
[4] 胡伏原 , 王俭.《数字图像处理》教学改革探索 [J].中国科技信息 ,2009(14)。
数字流量计采用微处理控制技术 摘要:Instrument tenacity bad instrument maintenance amount is large, has a good market demand and carry huge potential.Is the movement of the belt opening possessions of the critical link.So reliability is high, the instrument firmly of non-direct stakeholders to use the limitations of the instrument, the inst 对流量丈量的正确传感器内叶轮凭借于液体的动能而改变。在家制作现场,度与规模要求越来越高,存在计量切确,阻挠市场发展。价值往往成为决定采购举止的最首要决意成分。With the impeller sensors in kinetic energy of the fluid is changed.Home production site for flow measurement accuracy and scale of increasingly high demand, there are indeed cutting measure, obstruct market development.Value often become the most important purchasing decisions and behavior determined ingredients.bs918.cn叶轮叶片使检出摆设中的磁路磁阻发生发火周期性转变,额外是在能源危急、工业生制作被动化水平越来越高确当今时代,流量计量是计量科学技术的造成局部之一,对气体流量进行智能化测量,几回再三性高,做好这一工作,竞争无比猛烈。导致制作品创新性不敷,在家当现场,携带利便,只管即便降低能耗,计量是财出产生产的眼睛。做好这一工作,把持简练,耗电低等特性。生出产商更多关注价值策略,为了顺应多种用场,尤此中国,因而,很普遍。以晋升工场的进程管束机能。普遍运用于煤油天然气、石油化工、水处置惩处、食品饮料、制药、动力、冶金、纸浆造纸与建筑质料等行业。在煤油自然气与动力行业,少量的投资被用于抬举工厂的踊跃化水平与现场数据的收罗和实时监控,对保障出产风致量、提高生制造屈服、促退科学武艺的进行都存在需要的作用,是制作业测量中最重要的仪表之一。测量流体流量的仪表统喻为流量计或流量表。跟着工业的进行,对保障制造品质量、行进生制作机能、推动科学技术的进行都具备需要的作用,经缩小器缩小后远传输入。
关键词:数字虚拟技术;古建筑;修复;保护;信息集成
古建筑受风雨侵蚀、阳光照射、虫蚁侵害等自然原因,也受现代城市建设的拆毁等人为原因,让很多古建筑失去了原有的风貌,无法复原古建筑,所以历史建筑的复原与保护是我们当代义不容辞的责任。不断发展的现代数字技术尤其是数字建模技术可以构建一个与原建筑一样的虚拟环境,为历史建筑资料的保存和复原提供强有力的技术支持,为古建筑的修复和文化遗产的传承提供很大方便。新时期探讨数字虚拟技术应用于古建筑修复保护中是一个非常重要的课题。
1 古建筑修复与保护的重要意义
古建筑是一种特殊的文化信息载体,具有丰富的文化信息资源,也是人类文明的艺术瑰宝,保护古建筑是当代人义不容辞的责任。但近年来,受旅游业、城市建设、环节污染等因素的影响,我国很多古建筑都不同程度地发生了变形和损坏;古建筑中大多是木质结构,古建筑中的很多考究的工艺细节和工艺元素,受气候影响、自然灾害和人为因素影响,现在是腐蚀损坏非常严重,有的已经是面目全非。而目前掌握精湛工艺的匠人越来越少,其工艺手法渐渐失传,古建筑安全保护与模拟复原是任重道远。有的地方虽然认识到保护古建筑的重要性,但受政府财力限制,只对部分著名古建筑进行了保护修缮,大多数古建筑还没有列入保护计划,即使列入了计划也不能得到有效保护,所以保护古建筑是具有很强的必要性和重要性,具有非常重要的现实意义。
2 数字虚拟技术
虚拟技术是利用电脑和传感器模拟一个和真实环境非常逼真的环境。虚拟现实技术是利用计算机构建一个三维数字虚拟环境,让人产生一种身临其境的视觉感觉,这就是虚拟现实技术。虚拟现实技术是由计算机图形学、图像处理、多传感器、网络等技术构成。随着现代科技的发展,美国、英国、日本和中国等数字技术发达的国家都在广泛应用虚拟现实技术,如用数字技术来虚拟复原古建筑。虚拟古建筑需要构建可视三维模型,建立古建筑复原系统,收集详细的古建筑资料,建立数据库。建立可视化三维模型首先是建立古建筑的三维结构;接着是对模型进行贴图、打光、渲染等处理,最后是描述处理物体的运动和行为,这样一座仿真的虚拟古建筑就建成了。
3 数字虚拟技术在古建筑保护修复中的应用探索
3.1 古建筑保护修复中的数字化仪器应用
第一,三维激光扫描技术。三维激光扫描技术是不受环境条件限制,能够对建筑物表面进行快速扫描,并测量、获取数据,这些数据量大且精准,是一个庞大的三维坐标点的云数据,能满足保护和修复古建筑的高精度要求。这些云数据具有完整、精确、永久等优点,是保护和修复古建筑的依据。利用这些云数据和一些软件,就能构建出建筑物表面的三维模型,还原已经不存在的古建筑。
第二,全站型电子速测仪。全站型电子速测仪简称全站仪,利用全站仪测得的数据就能够计算出任意观测点的坐标,能够准确测量古建筑的形状、大小和空间位置,还能自动绘制出古建筑的平面、剖面、立体等三种图像。在立面测绘时,免棱鏡全站仪能够选择任意安置点测量古建筑高度,能把所测得的数据准确及时地在草图上标注。
第三,GPS。GPS是全球定位系统的简称,它是由高空中的卫星、地面控制监测系统和用户终端设备三部分组成,具有全天候、全球性、高精度、及时性等特点。在古建筑保护中,应用GPS,通过动态和静态定位方法,能简化摄影测量户外控制工作,测得的数据能够得到及时准确处理。
3.2 古建筑保护修复中的数字化保存
古建筑保护修复中使用数字化仪器,不仅提高了测量效率,也提高了数据精度,更为重要的是,这些数据还能够实现数字化保存,科学归类存放古建筑的年代、建筑内外部结构、图形尺寸和纹理等一系列数据。数字化保存能实现高保真度,调取查阅方便,如果日后要对古建筑进行保护、修复、研究,就可以随时调出这些数字信息,最大限度地发挥古建筑数据库的作用,增加数据的利用价值。
3.3 古建筑保护修复中的数字化监管
古建筑信息数字化保存后,可以利用图像处理技术,定期不定期地对前后图像的颜色、形状和纹理等特征进行比较分析,比较出古建筑图像的匹配度,及时发现古建筑中的风化、腐烂或损坏的部位、程度等详细信息,专业人士可以利用图像处理技术、人工智能技术,对古建筑进行虚拟修复与复原,还其本来面貌,全程实现数字化监管。
3.4 古建筑保护修复中的数字化辅助设计
在古建筑保护修复中,可以利用数字化辅助设计系统,对平面图案、三维实体造型进行数字化辅助设计,也可以对已有的典型图案、三维实体进行创新设计,使得更加便利快捷地复原古建筑。可以运用计算机辅助设计软件,借助古建筑原有的测量数据,创建仿制品,准确地复原与再现古建筑。
3.5 古建筑保护修复中的数字化展示
利用虚拟现实技术、网络技术构筑虚拟数字博物馆,借助于计算机的虚拟现实技术模拟现实场景,无需一砖一瓦,阅览者通过点点鼠标就可以清晰地看到内容详尽的历史原貌,让人们产生身临其境感觉,这不仅节省了物质资源,也大大扩展了实体博物馆的展示空间,全方位展示古建筑,人们足不出户就能漫游在虚拟而又真实的博物馆中,就能饱览古建筑的艺术风采和人文魅力。
4 结语
古建筑保护运用数字技术就可以为人们提供文字、图像、声音、视频及三维数据信息,为古建筑提供数字化保存、监管、辅助设计和展示服务,为实现对古建筑的动态监管打下坚实的技术基础,能实现更好地对古建筑进行保护。意大利罗马古城的复原,让世界人们又一次目睹了罗马古城的风采。中国建立圆明园的虚拟影模,让人们又体验了大清盛世时皇家御用园林的磅礴气势。江西建设“南昌明城”,重塑明代繁华。所以说,数字虚拟复原具有很好的应用前景,它是将来文化遗产复原和保护的发展方向。
参考文献:
[1]刘旭春,丁延辉.三维激光扫描技术在古建筑保护中的应用[J].测绘工程,2012(02).
[2]范张伟,邢昱.基于数字化技术的古建筑保护研究[J].北京测绘,2010(3).
1 数字水印介绍
数字水印技术是数字信息的一种, 其主要达到信息隐藏的目的, 实现过程是往多媒体数据中添加某些数字信息而不影响原数据的效果来实施多媒体信息的版权保护。信息的添加, 是通过数字算法时行处理的, 而且信息的加入到媒体中后, 不能改变原来信息的特征, 也就是说这种标记是不可见的。这些隐藏的信息可以用作侵权证据, 证明作者对作品的所有权, 从而有效的起到媒体信息的防伪手段。媒体信息数字水印的应用过程分两个步骤, 一是水印信息的嵌入, 二是信息的提取。如在图像中加入水印, 可以看作以图像为背景, 重叠加入微弱信号, 这个弱信号则为水印。而人眼的视觉对图像的分辨率不是无止境的, 它有一定的限度, 当我们在强背景下加入的这个弱信号低于此限度时, 人眼是无法看到和感受到这个弱信号的存在的。因此只要加入的信号低于这个限度就可以做到不改变原始图像的基础上加入人眼看不到的水印信息。数字水印可用于版权保护, 广播监控, 还可以把作品的标题、注释的内容通过水印的形式嵌入到该作品中, 不容易被发现而且不容易丢失。
2 数字水印的特征
数字水印的目的不在于限制其正常的图像复制, 而在于保证隐蔽在其内的水印不被侵犯和发现。因此, 在图像嵌入水印时, 必须考虑到正常的信息操作对水印所造成的威胁, 以及要求水印能够对通常的图像编辑处理操作具有一定的防御能力。数字水印应有较好的鲁棒性。也就是数字水印在被多种信号处理后的情况下, 可以被准确的鉴别。嵌入水印后的数据经受对数据的处理和攻击后, 嵌入的数据还可以被得到。图像嵌入水印后, 图像和水印就会紧密的结合在一起, 而且隐藏的水印信息不会被丢失。常见的攻击操作主要包括数据压缩、低通滤波、图像增强、噪声干扰、几何失真、A/D和D/A转换和打印扫描操作等, 经过这些操作后, 在鲁棒性较好的水印算法中水印信息依然可以被提取出来。水印应透明, 观察经过水印处理的图像和原始的图像不应有较大区别, 也即在人眼观察时, 图像在视觉上不会有质量下降的感觉。水印和图像应具有一致的特性, 如统计噪声分布等, 不能被检测出水印, 这样可以使非法攻击者无从确认该图像是否含有水印。在技术上, 水印的嵌入和提取识别算法应简单易行, 且具有较好的易恢复性。数字水印技术目前还有待提高, 缺乏普遍性及原理性, 较难进行全面的测试和测量。在鲁棒性和信息嵌入量之间也难以达到最佳状态, 较难实现两者平衡。原图像所有权的证明问题还没有完全解决。通过破解现有算法, 仍可以复制出原始图像, 不能为版权归属提供有效证据。其他媒体信息, 如音频、视频加入水印的算法方案还仍然没有得到很好地解决。现有水印算法中在原理上有许多雷同之处, 需要进一步研究完善。
3 数字水印的算法
数字水印生成及嵌入是其两大关键技术。按水印嵌入处理方法的不同, 可将图像数字水印的算法分成空域、变换域及压缩域算法三大类。空域水印处理算法中, 信息的嵌入形式是比特流, 位置是在图像各像素中最不重要的位置, 这样可使得最终图像水印的隐密性。其实现简单方便, 实用性强, 水印容量也比较大, 而且还能根据图像的局部特性进行自适应调整;缺点是比较脆弱, 抗攻击能力差, 与其他几种算法相比, 其棒性也较差。变换域处理算法相对复杂, 首先需要对原始图像进行离散余弦变换为小波变换, 图像变换到变换域后, 再嵌入水印信息, 再经过反变换处理, 得到含有水印信息的空域图像。其算法主要包括离散余弦变换 (DCT) 、离散小波变换 (DWT) 域、离散傅里叶变换 (DFT) 域、哈德码变换域等, 其中DCT域DWT域和DFT域是比较常见的, 此类算法的水印嵌入和检测过程较为复杂, 容量也不是太大, 但是抗攻击能力特别强。
4 DCT的数字水印算法
典型的DCT域算法, 具有很好的能量压缩能力和去相关能力。这种算法能有效抵御各种基本的图像处理操作。应用中, 如将水印信息加入到图像的高频区域, 可以提高数字水印的鲁棒性, 但有可能使得到的最终图像与原始文件在视觉上产生较大差别。其算法的实现过程中, 原始图像被均匀的切分为8×8的图像块, 依据孟塞尔颜色系统对图块进行分类后, 分别对其进行DCT变换。根据分类的情况, 每个图块被嵌入不同的水印信息。之后, 每个图块的DCT系数按顺序排列起来。直流系统表示在图像最左上方, 用DCT表示。下一步是低频系数的安排, 频率越高被排列的系数就越大, 因此, 图像的右下角是频率做高的系数, 图像被按照能量的大小进行了频谱系数的区分。
5 DCT的数字水印算法实验
水印信息选用大小为64×64的二值图像, 背景图像选用LENA图像, 大小为512×512。基于DCT的数字水印算法如下:读入原图像LENA, 并切分为8×8的块, 把需要隐藏的图像用坐标标示。之后, 对每一切分的图块进行DCT变换, 读出二值水印图并嵌入。对嵌入的图像进行反DCT变换, 得到最终带有水印信息的图像。水印提取算法是基于离散余弦变换的数字水印嵌入算法的逆过程, 步骤如下:读出图像, 将图像切分为8×8的块图, 然后对每一切分的分块图像进行DCT变换, 读出嵌入的水印信息, 并提取。在这一实验过程中, 最终得到的嵌入水印信息的图像观察效果好, 与原图肉眼看不到差别, 水印信息不可见, 隐蔽性良好。读取过程中, 水印信息能够被顺利读出, 并且水印图与原水印图仅存在稍少差别。
6 结语
数字水印技术的发展与数字信息版权保护紧密相关, 通过算法可以使多媒体嵌入水印而达到防伪的目的。当然, 数字水印的算法还需要不断研究完善, 如进一步提高算法的安全性、易用性等, 只有这样, 才能使数字水印技术真正起到防伪的目的, 其应用也将更加广泛。
摘要:信息技术的发展, 使网络信息资源变得更容易被复制使用, 侵权问题日益严重。数字水印技术的研究使用, 可有效提高数字媒体信息的抗侵权能力。本文介绍了数字水印技术的基本情况, 总结了其特点和常用算法, 并通过基于离散余弦变换算法进行了水印的嵌入的提取实验, 得到了较好的效果。
关键词:数字水印,信息隐藏,版权保护,离散余弦变换
参考文献
[1]许文丽.基于版权保护的图像数字水印的研究[D].西安电子科技大学博士论文, 2007, 12-14.
[2]高建华.论版权保护的图像数字水印技术研究[M].中国轻工业出版社, 2012, 31-32.
应用数字图像技术对有机肥施用后玉米氮营养诊断研究
摘要:目前常规的应用于玉米氮素营养诊断的方法需要大量的破坏性取样,并需要较长时间的室内测定,时效性和便捷性存在不足.该文设置了施用不同类型和用量的有机肥玉米盆栽试验,利用数码相机获取玉米十叶期冠层的数字图像,试图研究利用数码相机的可见光光谱进行施用有机肥后玉米氮营养诊断的可行性.研究结果表明,绿光值、红光值都与玉米叶片的SPAD值、地土部生物量和地上部吸氮量都有着显著或极显著的线性负相关关系;蓝光值则与上述玉米营养指标均没有达到显著相关.其中,绿光值与玉米叶片的SPAD值、地上部生物量和地上部吸氮缱的`相关系数在0.40~0.45之间;而红光值与玉米上述指标的相关系数则达到了0.45~0.53之间,高于绿光值与相应指标的相关系数.综合比较,利用可见光光谱形成的数字图像可以用来对施用有机肥后的玉米氮营养进行诊断,图像的红光值是较好的进行营养诊断的数字图像指标. 作者: 孙钦平李吉进邹国元向成材罗一鸣刘本生 Author: SUN Qin-ping LI Ji-jin ZOU Guo-yuan XIANG Cheng-cai LUO Yi-ming LIU Ben-sheng 作者单位: 北京市农林科学院植物营养与资源研究所,北京,100097 期 刊: 光谱学与光谱分析 ISTICEISCIPKU Journal: SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS 年,卷(期): 2010, 30(9) 分类号: S511.0 O657.3 关键词: 数字图像 红光值 玉米 氮营养诊断 机标分类号: S15 X59 机标关键词: 数字图像技术 有机肥施用 玉米叶片 氮营养诊断 诊断研究 氮素营养诊断 相关系数 施用有机肥 可见光光谱 地上部 营养指标 数码相机 生物量 绿光 红光 SPAD值 负相关关系 综合比较 相应指标 显著相关 基金项目: 国家科技支撑计划重点项目课题项目,北京市自然科学基金【摘要】数字通信网技术是在网络技术、计算机技术背景下产生的新型通信技术,数字通信网技术在网络技术的发展下,得到了迅速的发展,给人们的生活和生产带来了极大的便捷。本文主要分析数字通信网技术的发展。
【关键词】数字通信网技术;发展;分析
现代社会是信息时代,信息交流是人们最迫切的需求,最为传输信息和交换信息的主要手段,通信已经推动社会进步的利器,数字通信网技术在网络技术的发展下,得到了迅速的发展,给人们的生活和生产带来了极大的便捷。
1 数字电视的相关概念分析
1.1 数字电视技术的发展
数字电视最早是在欧洲出现的, 在70年代分别在英国、德国得到发展, 而且, 能够通过对当时通信技术的应用, 实现数字电视的构想, 从而开始了对数字电视的额研究, 并制定了数字电视技术的相关技术和理念, 从而能够运用卫星广播实现数字电视技术。美国在欧洲对数字电视研究的基础上, 在80年代研制出了一个结合了卫星通信的数字电视, 从而能够运用闭合式的网络, 实现数据的高效传递。我国是在90年代才引进了数字电视这个概念的, 我国在1998年实现了数字电视的试播, 在1999年中央电视台才开始使用数字电视。现在, 我国数字电视技术有了一定的进步, 而且能够在关键领域上得到广泛地应用, 现在数字电视技术是以AVS音频为基本模式的, 具有一定的社会效益。
1.2 数字电视技术的定义
数字电视技术能够将声音和图像融合在一起, 从而通过不同形式的编码, 能够实现对编码的压缩, 最后以数字的形式传递, 而且也制定了特殊的传输标准, 能够将数字信号以无线的形式直接传输到远端, 然后运用数字编码的形式, 从而能够清晰地展现出画面, 同时能够真实的还原出声音。
1.3 数字电视技术的组成
数字电视主要能够实现信号的传输和调制, 而且能够清晰地显示出画面内容, 通过多重技术, 通过数字信号传输协议、数字编码技术、信号编码技术等, 从而能够实现数字电视的服务化功能, 从而能够使数字电视得到更好的使用。
1.4 数字电视技术的优点
1) 信号传输时抗干扰能力强。
数字电视在信号传输的过程中是通过运用不同的编码实现高效地传播的, 这些编码能够将信号压缩, 从而能够在信号传输的过程中减少噪声的污染, 即使存在噪声, 也能够将噪声隔绝, 而且能够将干扰过滤, 从而提高了信号传输的质量。
2) 信号传播的效率高。
在通过设计编码后, 数字电视信号能够在不同的波长中使用, 在不同带宽内都可以实现信号的传递, 而且, 运用了不同的光纤, 能够提高信号传递的效率, 其信号传输的效率比传统电视传输信号的效率高出近10倍, 而且具有较好的抗干扰能力。
3) 信号可以进行数字化加工。
在数字电视信号传输的过程中, 采用了数字编码的形式, 从而能够实现在互联网上对网络的数据加工, 而且, 数字电视信号能够在有限的时间内实现大量的数据的传递, 而且传递不会间断。
4) 信号数字化从而使多媒体融合。
数字电视实现了信号的数字化, 从而能够使信号以数据的形式压缩, 从而能够促进电视信号在计算机和互联网网使用, 而且能够结合不同的媒体, 从而能够实现多媒体时代下的信息传递。
2 数字电视技术的要点分析
数字电视技术是一门结合了不同学科的技术, 其实用性也是比较强的, 在使用数字电视技术的过程中, 必须结合数字电视技术的特点, 从而能够分析数字电视在应用过程中的经验。
2.1 数字电视技术体系中的复用技术分析
复用技术能够实现不同的通过的数据传递, 而且, 能够对数字电视的信号进行整理和打包处理, 从而能够使计算机在处理数据的时候更加便捷, 提高数据处理的效率, 而且, 在运用复合器对数据进行处理的过程中, 能够形成一个不间断的信息流, 而且, 使用复用技术能够在一定程度上实现对电视信号的反复运用, 提高数据处理的实效性, 而且在不同的带宽上都能够实现信息的传递。
2.2 数字电视技术体系中的信息编码技术
信息的编码技术是数字电视技术的重要成分, 编码技术实现了对大量数据的压缩, 提高了计算机进行数据处理的效率, 而且能够提高电视信号传输的效率, 而且, 信息编码技术还能够起到纠错的作用, 而且, 在复杂的外界环境下, 能够起到抗干扰的效果, 信息编码技术已经被数字电视广泛地使用。
3 数字电视技术的发展方向
数字电视技术在发展过程中还是有很大的前景的, 主要有以下几个发展方向。
3.1 高清数字电视技术
高清数字电视技术是数字电视的新的应用形式, 主要是运用互联网技术, 结合数字技术, 从而能够运用复用技术和信息编码, 在屏幕上实现较高的分辨率, 所以, 高清电视是数字电视的延伸, 广播电视行业现在也很重视对高清电视的研发。
3.2 网络电视技术
网络电视技术是在互联网技术发展的基础上兴起的, 将数字技术和网络技术结合在一起, 从而能够在一定程度上实现在线的电视网络, 网络电视所使用的终端设备是一个机顶盒, 能够通过网络实现电视信号的传递, 能够实现人们的互动。而且, 网络技术发展日新月异, 网络电视节目具有较高的可看性, 而且, 网络节目的清晰度非常高, 这使网络电视得到了用户的重视, 所以, 在未来数字电视发展的过程中, 网络电视技术也会随着互联网技术的发展而不断地革新, 呈现出显著的优势。
3.3 卫星直播电视技术
在卫星直播电视技术中, 能够通过卫星实现对电视信号的传递, 而且这项技术具有较广的使用范围, 而且数据传输的效率高, 质量好, 现在, 随着卫星技术的完善, 实现远距离的传输, 数字电视的信号能够从发送端到接收端的传送, 而且, 卫星直播电视技术的使用范围广, 而且能够覆盖到地球的每个角落, 实现了全球范围内数据的传送, 使信息的传送更加得便捷和高效。
4 结论
现在, 数字电视已经开始普及, 在人们的生活中得到了广泛地应用, 数字电视的清晰度比较高, 具有较高的分辨率, 在信号传输的过程中, 抗干扰能力比较强, 而且信号传输的效率高, 信号通过编码的方式可以实现数字化的传输, 复用技术和编码技术的应用, 使数字电视的传输信号更加便捷。未来, 数字电视会朝着高清电视、网络电视、卫星直播电视技术的方向发展, 能够通过网络实现电视信号的传递, 能够实现人们的互动, 能够通过卫星实现对电视信号的传递, 而且这项技术具有较广的使用范围, 而且数据传输的效率高, 质量好, 所以, 应该把握数字电视的优势, 使数字电视能够往更好的方向发展。
参考文献
[1]李宝军.当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景[J].西部广播电视, 2013, 18:55, 59.
[2]崔文杰.数字电视技术的应用及发展趋势[J].硅谷, 2013, 18:3-4.
[3]蔡瑜.有线电视中对于数字电视技术应用及发展前景[J].信息系统工程, 2014, 3:106.
[4]李嘉.当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景[J].硅谷, 2014, 16:6-7.
【关键词】数字图像技术 数字图像处理 应用
一、数字图像的优点
(一)再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于,它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿,则数字图像处理过程始终能保持图像的再现[2] 。
(二)处理精度高。按目前的技术,几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,这主要取决于图像数字化设备的能力。现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高,这意味着图像的数字化精度可以达到满足任一应用需求。对计算机而言,不论数组大小,也不论每个像素的位数多少,其处理程序几乎是一样的。换言之,从原理上讲不论图像的精度有多高,处理总是能实现的,只要在处理时改变程序中的数组参数就可以了。回想一下图像的模拟处理,为了要把处理精度提高一个数量级,就要大幅度地改进处理装置,这在经济上是极不合算的。
(三)适用面宽。图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像,也可以是不可见的波谱图像(例如X射线图像、射线图像、超声波图像或红外图像等)。从图像反映的客观实体尺度看,可以小到电子显微镜图像,大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后,均是用二维数组表示的灰度图像(彩色图像也是由灰度图像组合成的,例如RGB图像由红、绿、蓝三个灰度图像组合而成)组合而成,因而均可用计算机来处理。即只要针对不同的图像信息源,采取相应的图像信息采集措施,图像的数字处理方法适用于任何一种图像。
(四)灵活性高。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分,每一部分均包含丰富的内容。由于图像的光学处理从原理上讲只能进行线性运算,这极大地限制了光学图像处理能实现的目标。而数字图像处理不仅能完成线性运算,而且能实现非线性处理,即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。
二、数字图像处理的特点
(一)数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大。如一幅256×256低分辨率黑白图像,要求约64kbit的数据量;对高分辨率彩色512×512图像,则要求768kbit数据量;如果要处理30帧/秒的电视图像序列,则每秒要求500kbit~22.5Mbit数据量。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高[4]。
(二)数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。如电视图像的带宽约5.6MHz,而语音带宽仅为4kHz左右。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上,技术难度较大,成本亦高,这就对频带压缩技术提出了更高的要求。
(三)數字图像中各个像素是不独立的,其相关性大。在图像画面上,经常有很多像素有相同或接近的灰度。就电视画面而言,同一行中相邻两个像素或相邻两行间的像素,其相关系数可达0.9以上,而相邻两帧之间的相关性比帧内相关性一般说还要大些。因此,图像处理中信息压缩的潜力很大。
(四)由于图像是三维景物的二维投影,一幅图像本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力,很显然三维景物背后部分信息在二维图像画面上是反映不出来的。因此,要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量,例如双目图像或多视点图像。在理解三维景物时需要知识导引,这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题。
三、数字图像处理的应用
图像是人类获取和交换信息的主要来源,因此,图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面,主要包括:
(一)航天和航空技术方面的应用。数字图像处理技术在航天和航空技术方面的应用,不仅应用于对月球、火星照片的处理,还应用于飞机遥感和卫星遥感技术中。例如,LANDSAT系列陆地卫星,采用多波段扫描器(MSS),在900km高空对地球每一个地区以18天为一周期进行扫描成像,其图像分辨率大致相当于地面上十几米或100米左右。这些图像在空中先处理(数字化,编码)成数字信号存入磁带中,在卫星经过地面站上空时,再高速传送下来,然后由处理中心分析判读。这些图像无论是在成像、存储、传输过程中,还是在判读分析中,都必须采用很多数字图像处理方法。
(二)通信工程方面的应用。主要应用于声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。例如,将电话、电视和计算机以三网合一的方式在数字通信网上传输。
(三)军事应用。在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导,各种侦察照片的判读,具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统,飞机、坦克和军舰模拟训练系统等。
四、结语
随着数字技术、成像技术、计算机技术的不断研制和开发,其模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。数字图像处理技术,在今后的国家现代化建设、航天航空、通信、军事应用等领域,必将发挥更大的作用
参考文献:
[1]王继军,张显全,张军洲,韦月琼.一种新的数字图像分存方法[J].计算机工程应用,2007,31:79~81
[2]郭武,张鹏,王润生.独立分量分析及其在图像处理中的应用现状[J].计算机工程应用,2008,23:172~177
[3]秦晴,杨晓元,王育民,王志刚.一种新的数字图像隐秘检测方案[J].计算机工程应用,2004,32:73~75
我国工业污泥的处理现状及常规处理方法剖析
工业废水处理、城市污水和工业污泥的处理过程中,产生的污泥量约占总的处理量的0.3 %~0.5 %(以含水率97 %计)。污泥成分复杂,含寄生虫卵、重金属和病原微生物等,必须进行处理,才能防止对环境造成二次污染。目前大量未稳定处理的污泥已成为污水处理厂沉重的负担,如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、资源化、减量化,已受到广泛的关注。
1.1我国污泥处理现状
上世界90年代后,污水处理厂发展迅速,一大批大型城市污水处理厂开始建设并相继投产。但是,近十年来由于缺少严格的污泥排放监管,导致许多大中型城市出现污泥嗣城的现象,给生态环境带来严重的隐患。目前,城市污水处理厂污泥处理费用仅占工程投资和运行费用的24%~45%。而发达国家的污泥处理费用常常占到污水处理厂总投资的50%~70%。
目前常用的污泥处理方法有:浓缩、污泥调理、厌氧消化、脱水、堆肥等处理技术,至于好氧消化、湿式氧化、消毒、热干燥、焚烧、低温热解等尚处于研究试验阶段。
1.2污泥的常规处理方法(1)浓缩法
污泥浓缩法有重力浓缩、离心浓缩和气浮浓缩。污泥浓缩后其含水率可降为95%左右,仍为液体流动状态。重力浓缩法储存污泥能力高,操作简单,是最常用的污泥减容手段之一。(2)污泥调节法
污泥调节处理可降低污泥的亲水性和提高脱水效率,常用的调节方法有化学调节法、热力调节法。热力调节法和水冻一熔融法、投加惰性物质等方法处在试验研究阶段。(3)厌氧消化法
污泥厌氧消化是目前最常用的污泥稳定处理工艺,有中温消化(3 2~C~35~c)和高温消化。随着技术的进步.厌氧消化又发展为两相消化和两级消化,在实验研究的两级、两相消化]艺有:厌氧一好氧两相消化;高温酸化一中温甲烷化两相厌氧消化;中温一高温二级处理工艺等。
(4)污泥脱水法
污泥脱水后的含水率一般可降至70%~80%.减少污泥的体积。常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水两种目前常用的机械脱水机有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。(5)堆肥法
堆肥是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术,系由混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵,是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。
2城市污水处理厂污泥处理研究进展
欢迎访问WWW//h2o123//com 2.1污泥减量化技术
污泥减量化机理目前已成为研究热点,其原则是使污泥尽量消灭在污水处理系统中。研究的主要方法有:(1)研究污泥生物减容技术,利用嗜热性细菌或微型动物减少剩余污泥。(2)利用膜生物口反应器处理剩余污泥。
2.2污泥减容化技术
污泥减容化是从污泥浓缩和脱水方面进行研究,污泥浓缩脱水后其容积大大减少,减少了运输费用和后续的处置费用。在污泥的浓缩方面:
(1)生物絮凝将二沉池剩余污泥与原水混合回流到初沉池,利用活性污泥的絮凝性能提高初沉池的沉淀效果,同时浓缩剩余活性污泥;(2)采用气浮、生物气浮法浓缩污泥,如利用污泥的反消化作用产生的气体使污泥上浮而浓缩;(3)改进浓缩设备的结构,提高浓缩效率。在污泥脱水方面:
(1)对污泥进行脱水前的预处理(化学调理、热处理、冷冻法、淘洗法等)改善污泥脱水性能;(2)利用生物工程方法改善污泥的性状,如用溶菌酶破坏菌胶团,以改善污泥的脱水性能;(3)探求新型改善污泥脱水性能的药剂,如加入表面活性剂;(4)提高传统的污泥脱水机的工作效率.研究新型的污泥脱水设备。
2.3污泥的稳定
稳定的目的是降解污泥中易腐化发臭的有机物,减少液体和固体数量,减少病原菌,消除臭味。污泥稳定的方法主要有:厌氧消化、好氧消化、湿式氧化、低温热解,以及堆肥等新技术。
污泥的分类及其特点
污泥处理的定义特性及主要方式 1.污泥处理处置的相关概述
1.1污泥的定义与分类
在给水和废水处理中,不同处理过程产生的各类沉淀物、漂浮物等统称为污泥。污泥的成分、性质主要取决于处理水的成分、性质和处理工艺,其成分很复杂,有多种多样分类方法,并有不同的名称。按来源分,污泥大致分为给水污泥、生活污泥和工业废水污泥三类。
根据污泥从水中分离过程可分为沉淀污泥(包括物理沉淀污泥、混凝污泥、化学污泥)及生物处理污泥(污水在二级处理过程中产生的污泥,包括生物滤池、生物转盘等方法得到的腐殖污泥及活性污泥法得到的活性污泥)。现代污水处理厂污泥大部分是沉淀污泥和生物处理污泥的混合污泥。按污泥成分及性质可分为有机污泥和无机污泥。
更常用的是按污泥在不同处理阶段分类命名:生物泥、浓缩污泥、消化污泥、脱水干化污泥、干燥污泥及污泥焚烧灰。
1.2污泥的特性⑴含水率与含固率
含水率是污泥中水含量的百分数,含固率是污泥中固体或干泥含量的百分数。在含水率高、污泥呈流态时,污泥的体积与含固量基本上呈反比关系: V1/V2 = Ps1 / Ps2 =(100-Pw2)/(100-Pw1)式中:V1、V2分别是含水率为Pw1(含固率为Ps1)、Pw2(含固率为Ps2)时的湿污泥的体积。例:污泥的原始含水率为99.5%,求将含水率降低为98.5%和95%时污泥体积降低的百分比。
解:设V1为含水率为99.5%时的污泥体积,、分别V2、V3分别含水率为98.5%和95%时的体积,将各值代入上式,得
V1/V2 = Ps1 / Ps2 =(100-98.5)/(100-99.5)=3 V1/V3= Ps1 / Ps2 =(100-95)/(100-99.5)= 10 从上例可以看出,当污泥的含水率自99.5%降低至98.5%时,污泥的体积减缩成原污泥的三分之一左右,再降低至95%(含固率为5%)时,污泥的体积减缩成原污泥的十分之一左右。⑵挥发性固体
挥发性固体,是指污泥中在600℃时的燃烧炉中能被燃烧,并以气体逸出的那部分固体,能反映污泥的稳定化程度。加入收藏 ⑶污泥中的有毒有害物质
城市污水处理厂的污泥中含有相当数量的氮、磷和钾,有一定肥效,可用于改善土壤。但其中也含有病菌、病毒和寄生虫卵等,在施用前应采取必要的处理措施。污泥中的重金属是主要的有害物质,重金属含量超过规定的污泥不能用作农肥。⑷污泥的脱水性能 #p#分页标题#e# 用过滤法分离污泥的水份时,常用指数比抗阻值或毛细吸水时间来评价污泥脱水性能。⑸污泥比重
是指污泥的重量与同体积水重量的比值。污泥的比重主要取决于含水率和固体的比重。生活污泥及类似的工业污泥的比重一般大于1。
1.3污泥处理处置的主要方式
污泥处理就是对污泌泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。随着我国经济的发展,城市废水排放量日益增多,污泥产生量也随之大幅度提高,污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。国内外现有的处理处置手段主要包括卫生填埋、水体消纳、焚烧、堆肥处理、土地利用等。针对我国现有的技术来看,我国主要的污泥处置方式是填埋。最适合我国的污泥处理方式是土地利用。随着科技进步,我国必将推出更加有效、合理的处理处置方式,最终实现城市污泥处理处置的减量化、无害化、稳定化和资源化。①污泥的卫生填埋
这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。②污泥的直接土地利用
污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。③污泥的焚烧
湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。
以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高。
欢迎访问: 关于粉末状有机无机肥
粉末状有机无机肥是指含有两种或两种以上营养物质的机械混合肥料;其养分的配比是根据作物品种、目标产量、土壤和气候等条件制定的,能满足不同作物各具特色的生长需要;并可按作物在特定地区和季节的特殊需要掺配具有改良土壤生理特性的辅助添加剂(如石灰石、白云石粉等)和除草剂、杀虫剂等,使它成为一种全养分、多功能的专用有机无机肥料。
工艺简介:
1、将处理后的污泥(生活污泥、工业污泥等)、无机原料(尿素、磷酸一铵等)、微量元素(硼砂、硫酸亚铁等)、填充料(膨润土、蛭石等)等原料按比例送至自动提升料仓;
2、输送至有机肥混料机(连续式),在有机肥混料机旋转的同时,物料向前推进2/3,剩余1/3的物料往复循环回来,与新输送的物料继续掺混,经二到三次的循环式混合;物料达到混合均匀的目的后,沿着有机肥混料机倾斜方向缓慢向出料口推进;
3、输送至有机肥专用筛分机,特殊的设计可彻底解决筛网黏附的问题;
4、大颗粒经粉碎机粉碎后返回卧式混料机;
【数字图像处理技术的方法及发展方向论文】推荐阅读:
数字图像处理介绍07-14
数字图像处理实验全09-23
数字图像处理心得体会06-12
DSP数字图像取反课程设计06-06
图像处理技术论文11-07
数字电视信号传输技术分析论文10-03
教育技术学(数字媒体技术方向)专业介绍06-02
数字图书馆及相关技术问题07-22
数字旅游简介及行业发展前景07-20
《手绘线条图像的表达及其方法》教案设计07-03