1.3.3　数字图像处理技术的发展

最早的数字图像处理可以追溯到20世纪20年代：一是人们借助于打印设备进行数字图像处理，即让电报打印机采用特殊字符在编码纸带上打出了图像；二是人们通过海底电缆从英国伦敦向美国纽约传输了一张照片，采用了数字压缩技术。这些表明当时就有了数字图像的概念。现代意义的数字图像处理技术建立在计算机技术快速发展的基础之上，始于20世纪60年代初期。第3代计算机的研制成功、快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）的出现等使得某些图像处理算法可以在计算机上实现。

在图像处理技术的研究和应用方面，经典的、开拓性的工作始自美国喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）。1964年，JPL使用计算机以及其他设备，考虑了太阳位置和月球环境的影响，采用几何校正、灰度变换、去噪、傅里叶变换以及二维线性滤波等方法对航天探测器“徘徊者7号”发回的月球表面照片进行处理，最终利用计算机成功绘制了月球表面地图。1965年，JPL又对“徘徊者8号”发回地球的几万张照片进行了复杂的处理。20世纪70年代以来，JPL及各国有关部门已把数字图像处理技术从空间技术推广到生物学、X射线图像增强、光学显微图像的分析、陆地卫星、多波段遥感图像的分析、粒子物理、地质勘探、人工智能、工业检测等应用领域。其中，X射线计算机断层成像（X-ray Computed Tomography，X-CT）技术的发明，使得CT（Computed Tomography，计算机断层成像）技术在临床诊断中广泛应用，继而使医学数字图像处理技术备受关注。这些成功的应用又促使图像处理这门技术得到了更加深入和广泛的发展。1979年，CT技术的先行者美国物理学家艾伦·M.科马克（Allan M. Cormack）和英国电子工程师戈弗雷·纽博尔德·豪恩斯费尔德（Godfrey Newbold Hounsfield），因分别独立研发出CT原型机而获得了诺贝尔生理学或医学奖。

从20世纪80年代到21世纪，越来越多的数学、物理、计算机科学等领域的研究人员关注到图像处理这一领域。各种与图像处理有关的新理论与新技术不断涌现，如小波分析、机器学习、形态学、模糊集合、计算机视觉、人工神经网络等，已经成为图像处理理论与技术的研究热点，并取得了丰硕的研究成果。与此同时，计算机运算速度的提高、硬件处理器能力的增强，使得人们由仅能够处理单幅图像，到开始能够处理多频段彩色图像、三维图像以及视频等。另外，卫星遥感、军事、气象等学科的发展也促进了数字图像处理技术的发展。数字图像处理技术一般都使用计算机对图像进行处理，因此也被称作计算机图像处理技术。