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輸入部件是一個圖像處理的信號來源，此信號的質量將影響總體處理效果，其中最主要的問題是輸入設備引入了噪聲。因此，任何圖像處理系統都為去除這種噪聲做許多工作。例如，氣象衛星接收天線下面，在進入圖像處理系統之前需要用液氮冷凍的低噪聲放大器，一般系統常采用攝像機作為圖像輸入部件，其噪聲指標是影響圖像處理系統工作的關鍵指標。高檔相機的低噪性使圖像的灰度分辨率提高，從而能獲得圖像中的微弱灰度變化信息。例如，光學視覺系統灰度分辨率需256級，即28，它對輸入噪聲的要求控制極高，這往往作為一項專門的技術攻關難題去處理，其次是空間分辨率，它取決于應用的需求。作為一個通用圖像處理系統，常用的空間分辨率為512×512。此外，在圖像獲得時A／D轉換的輸入信號應滿足與計算機時鐘嚴格鎖相等的要求。 常用輸入設備有以下幾種類型。 ·光一機械式——有光機鼓、激光掃描儀、光學讀入器和微密度計等。 ·電子束式——有電視攝像管、飛點掃描儀和彩色飛點掃描儀等。 ·固態器件——以電荷耦合器件為主體的輸入設備（CCD攝像機）得到廣泛的應用，它具有空間分辨率高、位置線性好、體積小等優點。另外，它與電子束式攝像機相比，突出的優點是能在低照度下工作。 ·圖像存儲部件。 圖像存儲部件的選用應滿足以下各項要求。 ·三端存儲體結構要適應快速存取。 ·容量要大——通常存儲512×5l2×8 bit的一幅圖像為一個體，圖像存儲器要求有許多這樣的體，故容量要大。 ·地址數據的管理應靈活——除了三端要求之外，還可以按位存取、按面存取和局部存取，同時對存儲體各部分的與、或、加、減、拼接、上下左右滾動等應靈活，用CRT指示的對存儲器的搜索管理的靈活性也應考慮。 （2）圖像處理器 以軟件處理為主的圖像處理系統對計算機的速度、內存、功能都要求較高，若出現速度達不到要求，就改換算法或更換為更高檔的計算機。對于圖像計算機類型的圖像處理系統，則可以對計算機的各項指標要求低些。但以上兩種類型都要求計算機能擴展多種外設，諸如磁帶、磁盤、光盤以及鼠標滾動球和數字化板等，以使圖像處理操作更加靈活。 （3）圖像輸出設備 輸出設備的目的有兩個：一個是將處理前后或處理中間結果的圖像顯示出來，供分析、識別和解釋；另一個是制成硬拷貝或以數據的形式記錄下來永久保存。中間顯示設備多數用CRT顯像設備，當分辨率較低時，用電視的CRT顯示，而當分辨率超過通用電視時，多采用專門設計的顯示器。液晶型顯示設備以其體積小、易攜帶等優點迅速占領市場。CRT液晶顯示的空間分辨率和灰度分辨率仍是兩個主要選樣指標。 作為硬拷貝的輸出設備有飛點掃描器、光機鼓形掃描器、激光掃描器及各種打印和噴墨輸出設備等。這些設備的灰度分辨率和彩色的鮮明度都已達到了實用水平。另外，也可用錄像、攝影以及一次成像的普通照相機等得到圖像處理的硬拷貝。 （4）典型的圖像處理系統結構 原始的圖像數據通過圖像輸入部件進入到圖像處理器中，如果圖像原始輸入是模擬信號，則要通過圖像采集卡把連續的模擬圖像信號轉換為離散的數字圖像信號。也是說，圖像輸入到計算機的是模擬信號或者數字信號，但是圖像采集卡處理的信號一定是數字信號，其輸出的信號能直接被計算機接收，從圖像采集卡中輸入的數字信號進入到微型計算機后，微型機算機的擴展槽上插有帶幀存體的采集卡，該幀存體接收從圖像采集卡傳入的數據，然后送入到計算機的內存中，于是計算機內存開始處理內存中的圖像數據，當數據處理完成后，計算機將把處理完的數據又送回幀存體，同時把結果也送到顯示器上，以方便用戶對處理結果的監控。對于直接使用內存的采集卡，則只需要和內存進行數據交換。計算機的內存越大，CPU的運算速度越快，則圖像的處理速度就越快。幀存體獲得來自計算機的處理結果后，將其數據傳送到圖像的輸出部件，其原理圖如圖所示。 
圖 典型圖像處理系統結構 圖像的輸出是圖像處理的最終目的。從廣義的角度講，圖像的輸出形式可以分為兩種：一種是根據圖像處理的結果作出判斷或者執行調整，例如，質量檢測中的合格與不合格，光學視覺系統的貼片頭根據圖像處理調整貼片頭的空間姿態，當然它的輸出不一定以圖像作為最終形式，而只需提示供人或機器進行選擇。這種提示可以是計算機屏幕信息，是電信號的高低，這樣的輸出往往用于成熟研究的應用上；另一種則是以圖像為輸出形式，它包括中間過程的監視以及結果圖像的輸出。 總之，在數字圖像處理的硬件中，圖像處理的速度和硬件的性能直接相關，當然，也和圖像處理軟件的處理速度密不可分。 |
