引 言

隨著社會與科學技術的進步發(fā)展，計算機圖像識別技術也越來越智能化，能夠很大程度地滿足人們對圖像的個性化需求。圖像識別技術將計算機技術、識別處理技術、智能化結合在一起，將輸入的圖像圖形信息轉換為計算機數(shù)字信號， 對這些多源數(shù)據(jù)信息進行分析處理，轉化成具有特征的信息， 進行分類匹配，得到最終的效果，這樣的方式顯著提升了圖像的處理速度和質量 。計算機數(shù)字信號有抗干擾、信息量小、易存儲并能夠長期存儲的優(yōu)點，使得圖像識別容易被執(zhí)行操作 [2]。計算機圖像識別技術歷經(jīng)了幾個階段的發(fā)展演變， 早期只能對簡單的數(shù)字、文字信息進行識別處理，后來漸漸發(fā)展為可以對簡單的圖形圖像數(shù)字化信息進行識別處理，以及現(xiàn)在的稍復雜的二維圖像甚至三維立體圖像 [3]。現(xiàn)今的圖像識別系統(tǒng)大致可分為三種形式 ：神經(jīng)網(wǎng)絡、結構以及統(tǒng)計， 如圖 1所示?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡形式的圖像識別是一種新型的應用廣泛的識別技術，將傳統(tǒng)的圖像識別技術與先進的神經(jīng)網(wǎng)絡方法相結合，大大提升了識別率 [4]。

圖 1 圖像識別系統(tǒng)

計算機圖像識別處理與人類對圖像的感知識別是類似的，然而計算機識別能力更強，能處理的信息量更大?？梢杂脕磉M行條形碼識別、人臉面部識別、指紋識別、身份認證、模型匹配等，一定程度上保障了人們日常生活的安全性。簡單又廣泛的圖像識別應用于智能手機方面，指紋識別、面部識別簡化了人們解鎖屏幕之前的繁瑣操作，大大縮短了解鎖時間，提升了使用效率?，F(xiàn)在的高端識別技術已經(jīng)可以實現(xiàn)當對象物體的位置、角度和距離等無論發(fā)生怎樣的改變，計算機都能識別其本質的特點，對圖像的最終判斷不會產生影響 [5]。例如蘋果公司新推出的 iPhone X 手機的面部識別功能，無論是在黑夜，還是用戶戴眼鏡、臉上有疤痕等面部有些變化，其都能識別出并進行解鎖。學校、機關政府等使用的掃臉打卡機器同樣也使用到了此技術。

1 技術特征點

圖像本身可能會帶有大量的數(shù)據(jù)信息，在識別過程中還需要對圖像的信息進行比對分析，這就需要對大量的數(shù)據(jù)進行處理，信息量很龐大。圖像的最小單位是像素，一幅圖像是由眾多的像素組成，并且各像素之間有著緊密的關系。像素對應圖像的信息，在一定程度上反映出圖像的內容。像素與像素間、像素與圖像間的關聯(lián)性是很強的，在識別過程中有著重要的作用 [6]。

對圖像進行識別，首先要將圖像信息轉變?yōu)槎S數(shù)組， 即計算機可識別的數(shù)字信號，這樣任意精度間的轉換就需要高精度的數(shù)字化智能處理技術 [7]。智能化的計算機圖像識別提升了圖像信息的精準度，識別結果更加接近于真實性，使得圖像受環(huán)境噪聲的影響較小，提升了抗干擾性 [8]。隨著科技的進步，圖像識別技術也更加的靈活，在圖像的轉換處理上方便快捷，識別率精確很多。圖像識別處理大都為了滿足人們的生產生活需求，人為地進行控制分析處理，有時會加 入個人喜好情感等因素，依個人要求改變最后的識別結果 [9]。

2 技術實現(xiàn)過程

計算機圖像識別的過程與人腦識別圖像的過程是類似的。首先將要識別的圖像對象輸入到計算機中，之后對其進行預處理和壓縮處理，對圖像的關鍵特征進行提取，之后進行分類，最后根據(jù)要求對圖像進行匹配 [6]。圖像識別過程如圖 2 所示。

圖中圖像預處理過程是最為關鍵的也是最復雜困難的一個環(huán)節(jié)，會將圖像中一些不重要的數(shù)據(jù)信息去除，對圖像識別效果影響最大[10]。圖像預處理包括對圖像進行灰度化處理、二值化處理、平滑去噪及輪廓提取等操作?；叶然幚頃D像中的各像素點的灰度值根據(jù)需求，經(jīng)某一灰度化公式處理后得到成像效果 [11]。二值化處理比較簡單，只需將圖像中像素點的灰度值均設置為 0 或 255 即可，最后圖像呈現(xiàn)的效果即為黑與白 [12]。去噪處理是將圖像中的一些噪聲及沒用的干擾信息去除，突出需要的圖像內容，從而使人們能直觀清晰地看到需求信息。輪廓提取是突出目標圖像對象的邊緣輪廓信息，使人們可以僅從圖像中的形狀邊緣特征就看出圖像的信息內容。

對圖像進行壓縮處理，將圖像多余的信息進行壓縮或刪減，可以減少圖像的占用空間，能夠更好的傳輸和存儲，但并不會影響圖像的可識別性。壓縮代碼及形式需根據(jù)實際情況來選擇 [9]。提取圖像的關鍵特征是系統(tǒng)根據(jù)圖像的主要特征點進行處理提取，如圖像的顏色特征、形狀特征、紋理特征及空間特征等。

3 存在問題及解決途徑

雖然我國智能化的圖像識別技術取得了迅速發(fā)展，識別效果不錯，但是我國對這項技術仍處于起步發(fā)展階段，還存在諸多的不足之處，識別技術存在一些瓶頸問題?，F(xiàn)如今的技術只能對簡單的圖像進行識別處理，效果還比較好 ；然而當圖像一旦變得復雜，數(shù)據(jù)信息多的時候，計算量以及計算時間都會變大，識別率也會下降 [13]。圖像識別技術如圖 3 所示。

技術受限主要是由于以下幾方面的原因。我國的計算機軟硬件設備技術相對比較落后，當識別復雜的圖像時，任務量較大，計算機運行處理速度跟不上，無法及時地識別處理圖像，降低了識別精度和效率 [14]。同時也會造成我國的研究成果少于國外具有發(fā)達水平計算機軟硬件國家的研究成果。我國智能識別的圖像大多還是二維圖像，并且有時圖像的質量不是很高，模糊或是有雜質，或受人為因素的任意性干擾限制，都會影響圖像的識別效率。

圖 3 識別技術

基于以上問題，大家還需要對其進行優(yōu)化提高，加大研究投入計算機軟硬件設備的開發(fā)，多運用高性能的計算機來支撐識別處理圖像。并且將工作重心從二維圖像逐漸轉變?yōu)槿S圖像，未來甚至會發(fā)展為多維 [15]。優(yōu)化完善識別技術， 降低圖像質量及環(huán)境噪聲對識別處理的影響，從而提升識別精度和分辨率。

4 應用領域

如今圖像識別技術隨著高端先進的科學技術已經(jīng)漸漸深入到人們的生活中，應用范圍領域廣泛，如交通領域、建筑工程領域、醫(yī)學領域、文學藝術領域、農業(yè)領域等，被不斷推廣 [2]，并且具有著較高的應用價值與作用，靈活便捷智能的特點使其應用普遍，十分有必要在各行業(yè)進行普及發(fā)展。

4.1 交通領域

要想富，先修路。隨著各城市經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通設施也在不斷發(fā)展改變，道路四通八達，建設面積越來越大， 路況也越來越復雜，并且人們生活水平不斷提高，各家各戶都擁有了私家車，不論是節(jié)假日還是工作日都會駕車出行， 這就給道路交通帶來了不小的壓力。為了保證人們能高效地駕車出行，計算機圖像識別技術在交通設施領域方面就起到了很大的作用，它可以同時對路況信息和車輛信息進行檢測。各大城市都不斷地修道路，所以司機在駕駛時也會有很多道路不熟悉，無法準時準確地到達目的地。而圖像識別技術會為駕駛員提供實時可靠準確的路況信息，為駕駛員指引方向， 保障了道路、車輛以及駕駛員的雙重安全 [13]。圖像識別除了對道路檢測外還可以進行車輛檢測，通過車輛分割技術對車輛進行跟蹤與識別，檢測車速與車流量，判斷車輛是否有超速違規(guī)等現(xiàn)象，利于交通事故的處理，以及能有效地保障道路通暢運行。

4.2 醫(yī)學領域

身體是革命的本錢，擁有一個健康的身體才是無限財富的保證。如今人們對自己的健康問題越發(fā)重視了，我國醫(yī)療事業(yè)也飛速發(fā)展，醫(yī)療器械設備融入了計算機圖像識別技術， 越來越智能化。醫(yī)生可以直接通過設備對病人進行拍片觀察診斷，針對性治療，清晰直觀，準確又高效。例如應用于微創(chuàng)手術的手機導航技術、CT 技術、核磁共振以及 B 超、彩超等，醫(yī)生與患者可以通過圖像清晰直觀地看到病情狀況， 以此提出有針對性的治療方案，提高醫(yī)學技術 [16]。

4.3 安防領域

天網(wǎng)恢恢，疏而不漏。人民安居樂業(yè)是保障國家繁榮昌盛的關鍵所在，如今科技的進步使得視頻監(jiān)控普及運用，能夠遍布各個角落，如天眼一般監(jiān)控著每個地方的一舉一動， 讓黑惡勢力無藏身之處，極大地保障了民生安全。安防設施的建設也日益嚴格，由傳統(tǒng)的人工視頻調查分析轉為智能化的計算機圖像識別技術分析，避免了人工可能引起的疏漏誤差，更加精準嚴格 [17]。現(xiàn)在的視頻監(jiān)控分布廣雜，人工分析處理視頻信息不僅耗費大量的時間，還會耗費大量的人力物力，而且人為因素會造成很多信息的遺漏，速度慢、效率低 [18]。將視頻監(jiān)控自動化，通過計算機采集圖像，提取識別信息，將圖像中的信息數(shù)據(jù)一體化，精準度更高，大大降低了人工操作的工作量、工作時間，提高了效率。監(jiān)控視頻信息還可以作為事故鑒定的有效依據(jù)。

4.4 農業(yè)領域

民以食為天。自古以來農業(yè)在我國就有著舉足輕重的地位，糧食產量對經(jīng)濟有較大的影響，所以提高產量是我國農業(yè)研究人員的研究關鍵。高科技不光應用在人們的日常生活中，農業(yè)領域也同樣引入了高科技，智慧農業(yè)也不再是什么新鮮詞匯，智能化農業(yè)引入計算機圖像識別技術，可以實時觀測到植物的生長狀況，植物葉片的病蟲害研究，對植物進行實時全景監(jiān)控，還可以進行農產品的質檢。對研究植物表型， 影響植物生長因素以及研發(fā)植物新品種有科學指導意義 [19]。

4.5 文藝領域

圖像識別技術在文藝領域主要應用于對圖像、聲音方面的識別處理，呈現(xiàn)出藝術性。通過智能化識別系統(tǒng)自動將無用信息過濾掉，保證信息的有效性，匹配性。還可以依據(jù)美學原理對圖像進行色彩調整，增強其藝術感，從而為人們呈現(xiàn)出更加美好的畫面，如日?？吹降?3D 電影、3D 電視等所呈現(xiàn)出的震撼場景，超強的視覺效果給人們帶來一場場視覺盛宴 [19]，讓人們身臨其境。

5 結 語

智能化的計算機圖像識別技術提取出圖像中有用有價值的信息給人們，以便更好地服務人們的生產、生活。其應用價值非常廣泛，在提升人民經(jīng)濟發(fā)展的同時還能保障財產的安全，發(fā)展前景廣闊。然而還需要繼續(xù)研究提升識別精度， 不斷地創(chuàng)新完善技術，使其更加多維化、智能化，為促進我國社會的智能化與可持續(xù)化發(fā)展做出貢獻。