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据，而经过处理后得到的结果是图像，CT就是图像重建处理的典型应用实例。
7、图像压缩编码
数字图像的特点之一是数据量庞大。把数字化的图像数据按一定规则进行排列或运算的过程称为图像编码。由于于图像的数据量很大，存储要占很大的空间，传输也要花费不少时间，为此利用图像本身的内在特性(如像素灰度值之间的相关性)，按某种特殊方式编码，以压缩总的信息量，称之为图像压缩编码。
一般来说，图像编码的目的有三个：减少数据储存量；降低数据率以减少传输带宽；压缩信息量，便于特征提取，为后续识别做准备。该部分主要研究各种高效压缩编码方法。压缩可以在不失真的前提下获得，也可以在允许的失真条件进行。编码是压缩技术中最重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
2.3 数字图像处理的应用领域和发展动向
2.3.1 数字图像处理的应用领域
图像信息是人类主要的信息来源之一，图像处理的应用领域也涉及到人们工作生活中的方方面面。主要应用可归纳为以下几个方面：
(1)医用图像处理。医学上不论是基础研究还是临床应用，都是图像处理种类极多的领域。例如生物医学的显微图像的处理分析，如红白细胞和细菌，染色体分析；临床诊断中X光图像的鉴别、超声波图像(B超)的分析、眼底照片的分析等都是医疗辅助诊断的重要手段，尤其是计算机层析成像技术(CT)，可以获得人体剖面图，使肌体病变特别是肿瘤的诊断起到了革命性的变化，近年来出现的核磁共振CT，使人体免受各种硬射线的伤害，而且图像更为清晰。
(2)遥感图像的处理。飞机或人造卫星传送来的遥感图像，由于各种原因图像质量不是很好，必须在成像、存储、传输、判读过程中进行各种数字处理与分析(如辐射校正、几何畸变校正、多光谱统计信息分类等)，并将其变为可视的资源信息或气象信息，如大气预报中的卫星云图。目前遥感技术已在资源调查、灾害监测、农业规划、城市规划、环境保护等方面得到了广泛的应用。
(3)文字的识别与图纸的判读。文字与图纸是科技信息的主要传输手段。文字与图纸在图像处理中都是以最简单的二值图像形式出现的。文字识别的应用包括手写体文字的识别、图文混合中文字的识别等，如邮政编码的自动识别，计算机光笔输入，经扫描仪
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扫描的文字材料是以图像文件的形式保存，如何将其转变成文本文件等等。目前此类应用技术已比较成熟，如OCR软件等。图纸的判读则涉及到各种逻辑图和机械设计图的自动读取问题，其中也包括图纸上的文字识别问题(即图文混合下的文字识别)。 (4)工业领域的应用。产品外观检测与筛选，表面缺陷的自动检测，组装与流水线上的自动化，工业材料的质量检验。
(5)农业上的应用。包括农产品色度的检测(如鉴别水果成熟度)，农牧产品，作物的表血形状和特征参数的测定。
(6)机器人视觉：机器视觉作为智能机器人的重要感觉器官，主要进行三维景物理解和识别，是目前处于研究之中的开放课题。
(7)电子商务：当前，呼声甚高的电子商务中，图像处理技术也大有可为，如身份认证、产品防伪、水印技术等。
(8)其他。指纹识别、影视中的特效等。
总之，图像处理技术应用领域相当广泛，已在国家安全、经济发展、日常生活中充当越来越重要的角色，对国计民生的作用不可低估。 2.3.2 数字图像处理的发展动向
图像处理技术未来发展大致可归纳为：
① 如想处理的发展将围绕HDTV(高清晰度电视)的研制，开展实时图像处理的理论及技术研究，向着告诉、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化的标准方向发展。
② 图像、图形相结合，朝着三维成像或多维成像的方向发展。 ③ 硬件芯片研究。把图像处理的众多功能固化在芯片上，更便于应用。
④新理论与新算法研究。如小波分析（Wavelet）、分形几何(Fractal)、形态学(Morphology)、遗传算法(Genetic Algorithms,GA)、人工神经网络(Artificial Neural Networks)等。
数字图像处理经过初创期、发展期、普及期及广泛应用几个阶段，如今已是各个学科竞相研究并在各个领域广泛应用的一门科学。随着科学技术的进步以及人类需求的不断增长，图像处理科学无论是在理论上还是实践上，均会去得更大的发展。
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2.4数字图像处理系统开发技术基础
2.4.1 C++语言及VC++平台简介
C++语言是一个面向对象的语言，使用C++编写的代码更加简捷、高效，更具可维护性和可重用性。
VC++是在windows平台下构建32位应用程序的强大而又复杂的开发工具，是目前世界上使用非常广泛的工具之一。
VC++Developer Studio包含有编写程序源代码的编辑器，设计用户界面(菜单、对话框、图标等)的资源编辑器，建立项目配置的项目管理器，检查程序错误的集成调式等工具，同时，它还提供了功能强大的应用程序向导Appwizard和类向导ClassWizard工具。
2.4.2 MFC技术简介
MFC是微软为了简化程序员的开发工作所开发的一套c++类的集合，是一套面向对象的函数库，以类的方式提供给客户使用。MFC中的各种类结合起来构成了一个应用程序框架，它的日的就是让程序员在此基础上来建立windows下的应用程序，这是一种相对SDK来说更为简单的方法。 2.4.3 OpenCV简介
开放源代码的计算机视觉类库OpenCV（Intel Open Source Computer Vision Library）由英特尔公司位于俄罗斯的研究实验室开发，它是一套可以免费获得的由一些C函数和C++类所组成的库，用来实现常用的图像处理以及计算机视觉算法。与英特尔公司所开发的另外一个图像处理库IPL（Intel誖ImageProcessingLibrary）相比，OpenCV主要针对图像的一些高级处理，例如目标分割、运动分析与跟踪、特征检测以及三维重建等。
2.5 本章小结
本章主要对什么叫做数字图像处理以及数字图像处理的目的、主要内容、应用领域和发展动向进行了阐述和说明。并用现实的实例证明了数字图像处理技术在我们日常工作生活中不可或缺的地位。本章还简要介绍了C++语言，MFC技术和OpenCV。
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第3章 需求分析
3.1 系统功能需求分析
需求分析简单地说就是分析用户的需求。需求分析是设计系统的起点，需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面各个阶段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用。
需求分析的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。
调查的重点是“数据”和“处理”，通过调查、收集与分析，获得本次设计对数据的要求如下：
（1）图像的打开、关闭及还原：打开并显示图像，并在处理过图像后关闭或还原图像的修改。
（2）处理要求。指用户要完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求，处理方式是批处理还是其他处理方式，能够完成图像一般的编辑处理。
（3）处理效果与效率。图像处理中一个很重要的问题就是如何表示有关的知识并以恰当的方式引入图像处理。由于图像处理任务的复杂性，目前要找出一个通用的方法适应各种情况是几乎不可能的。另一方面，在建立普适的图像处理方法时，往往会忽略某类图像具有的特定属性。相反，针对某类特定问题，则可能找到有效的方法。为此，有研究者提出基于对象图像处理的概念：限定图像处理的对象为几类特殊的图像（JPG，GIF，BMP），考察对象的共有属性（称为先验），并将其结合到图像处理的任务中以提供更多的信息，从而提升图像处理的性能、提高处理效果。由于图像的处理是通过对一个个像素点进行处理，要想提高处理速度就需要寻找一个快速的处理方法。
本系统是Windows应用程序，可以进行图像的读入，图像平滑，梯度锐化、区域生长和区域提取功能的图片编辑器编辑。完成以后可以对修改的图像进行图像还原。
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3.2 系统处理流程分析
在对系统的组织结构和功能进行分析时，需从一个实际业务流程的角度将系统调查中有关该业务流程的资料都串起来作进一步的分析。业务流程分析可以帮助我们了解该业务的具体处理过程，发现和处理系统的调查工作中的错误和疏漏，修改和删除原系统的不合理部分，在新系统基础上优化业务处理流程。
业务流程图（transaction flow diagram，简称TFD），就是用一些规定的符号及连接来表示某个具体的业务处理过程，它是用尽可能少、尽可能简单的方法来描述业务处理过程的方法，由于它的符号简单明了，所以非常易于阅读和理解业务流程。
通过对系统的需求分析，系统的基本功能已经确定。整个系统各个模块的业务流程，如图3-1所示:
读入图像并显示判定操作图像处理还原图像图像平滑梯度锐化区域生长提取区域
图3-1 业务流程图
3.3 本章小结
本章主要对所要构建系统需要实现的功能进行了需求分析，从而获得本次设计对功能数据的要求。同时，本章还进行了一次简要的流程分析，并绘制出了业务流程图。从而使在程序设计过程中方向更加明确清晰。
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