咱今天就来好生摆一哈图像处理这门手艺到底是咋个分类的

mysmile 15 0

大家吼啊!今天咱来摆一哈那个听起来玄乎乎但天天都在用的图像处理技术分类。你莫看平时自拍发朋友圈好像就是按个快门的事儿,这里头的名堂简直不摆了!硬是复杂得很,我刚开始学的时候也是脑壳痛,但搞懂了之后觉得还挺有意思嘞。

图像处理到底在搞啥子名堂?

首先我们得搞撑头,啥子是图像处理嘛。说白了,就是给电脑一双眼睛,但这个眼睛看到的是数字,不是光。咱们人眼睛看到的图像,是光信号,电脑看不懂这个噻,所以要把它转成数字信号,再拿来进行加工-6

这里头有个很重要的图像处理技术分类方式,就是看你处理图像的目的是啥子。我当年刚入行的时候,老师傅就给我讲,你要搞清楚,你这个活儿是做给哪个看的?是人还是机器?

有些图像处理是为了改善人的视觉效果,就是你拍的照片太黑了,我把亮度调高,颜色变鲜艳,噪点去掉,让你看得更巴适-1。就像现在手机那个夜景模式,明明黑黢黢的,一拍出来亮得跟白天样,这就是典型的为人的视觉服务的图像处理。

还有一种呢,是给机器看的。你比如现在高速路上的违章监控,机器要自动识别车牌号码,那就要突出图像的轮廓、边界这些特征,让计算机好分析好识别-1。这个跟我之前想的完全不一样,我以为图像处理就是让人看得更清楚,结果搞了半天,很多情况下是让机器看得更清楚!

从低级到高级,图像处理的三个层级

再往深了说,图像处理技术分类还可以按照处理的层级来分。我自己的体会是,这就像学画画一样,有个从低到高的过程。

低层级处理(像素级操作)。这个阶段基本上就是像素级操作,有点像你小时候玩那个拼图游戏,一个像素一个像素地整。包括啥子几何处理、算术处理,就是旋转、缩放、加加减减这些-6。我记得第一次写图像灰度化的代码,就是把彩色图片变成黑白的,心里头那个成就感哦,虽然是基础活儿,但感觉特神奇。就像给照片做算术题,RGB三个通道的值按特定公式算一下,就变成灰度了,这种处理方式简单粗暴但有效。

中间层处理(特征提取)。这个阶段就稍微高级点了,叫图像分割和特征提取。啥子是图像分割呢?就是把图像里头有意义的部分提取出来-6。比如说,你要在一张照片里把所有人都圈出来,这就是分割。边缘检测就是其中的一种方法。我跟你讲,这个东西可难了!你看现在有些APP抠图还扣不干净,就是因为这个技术还不够完美。图像分割的方法很多,有基于区域的,就是找相似的像素点合并在一起;有基于边缘的,就是找颜色变化大的地方作为边界;还有把两种方法结合起来的-6。这里面算法复杂得很,但确实实用。

高层级处理(图像理解)。这个就是比较牛掰的了,包括图像分类、目标识别这些。这时候计算机不仅知道哪里是哪里,还知道图像里头是啥子东西。你比如搜“狗”的照片,能把相册里所有有狗的照片都找出来-4。现在很火的人脸识别也是这个范畴。其实人脸识别看着很高级,背后也是复杂的图像处理和模式识别技术。我有个朋友在安防公司上班,他说现在的人脸识别系统准确率高得吓人,哪怕你戴了口罩都能认出来,这就是图像分类技术的发展。

按实现方式来分:硬件与软件

还有一个分类维度,是按实现方式来的。这就好比做饭,有人用普通锅,有人用电饭煲,都是把饭做熟,但路子不一样。

通用图像处理。就是在通用计算机上用软件来实现,灵活得很,想咋改就咋改,但实时性嘛,就一般般了-9。适合处理那些数据量大但不要求马上出结果的场景。我以前处理卫星遥感图像就是用的这种方法,一张图像几个G,跑一次算法要半天,急不得。

专用图像处理系统。就是针对特定任务定制的软硬件系统,比如医院里的CT、核磁共振-9。这些设备速度快,但只能干一件事。CT那个图像重建技术就是典型的专用处理,通过X射线获得人体内部数据,再重建出三维图像-1

图像处理芯片。就是把算法直接做进芯片里头,快得很!现在智能手机拍照效果这么好,背后就有专门的图像处理芯片在干活-9。我跟你讲,这个芯片设计可是技术活路,既要算得快,还要省电,不然手机一会儿就没电了。

新趋势:深度学习给图像处理带来的革命

现在这个图像处理技术分类又多了新的成员,那就是基于深度学习的处理方法。传统方法靠人设计特征,深度学习靠数据自己学特征-7。这个差别可大了!

传统方法:比如说要做边缘检测,人要先设计好算法,啥子Sobel算子、Canny算子,都是人先想好边缘是啥子样,然后写成代码让计算机去执行。

深度学习方法:给它海量的图像数据,让它自己学会啥子是边缘,啥子是物体-10。你都不用告诉它具体规则,它自己就能从数据中总结出来。这不,现在连图像去模糊、图像去雾这种难题都用深度学习搞定了-3。我给你说个真实感受,以前用传统方法做图像去噪,总是要在保留细节和去除噪声之间做取舍,现在用深度学习,效果简直神了,噪声没了,细节还在,看着像变魔术一样!

计算摄影:还有个跨界的新物种叫计算摄影,结合了计算机视觉、图形学和图像处理-4。它就是通过软硬件结合的方式来改善成像效果。你手机里的HDR模式、人像模式都是计算摄影的应用。拍夜景的时候,手机会自动拍好几张不同曝光的照片,然后合成一张完美的,这就是计算摄影的魔力-2。我之前用单反相机拍夜景,要架三脚架、调参数,麻烦得要死。现在我侄儿用手机咔一下就搞定,画质还比我的好,这就是技术进步带来的好处。

结尾:图像处理就在我们身边

说到底,搞懂了这些图像处理技术分类,你就会发现,图像处理并不神秘,它就在我们身边。每天早上刷脸开门禁,晚上拍照发朋友圈,看病时拍CT做检查,这些背后都有图像处理技术在默默工作-5

技术的发展日新月异,从最早20世纪20年代为了改善海底电缆传输图像质量开始-1,到现在深度学习大行其道-7-10,图像处理已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。搞技术的目的是啥子?不就是让生活更美好嘛!

我今天的摆龙门阵就到这里,希望对大家有帮助。如果你们还有什么不懂的,欢迎在评论区问我,我晓得的都告诉你。要是我不晓得的,咱们一起学习噻!毕竟技术这个东西,学无止境,活到老学到老嘛!

哎呀说了这么多,也不知道有没有帮到你,反正我是尽力了。咱们下次再见!