基于深度学习的图像处理技术的现代研究与应用

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基于深度学习的图像处理技术的现代研究与
应用
作者:曾洁 王洪平
来源:《科学与信息化》2018年第02期

摘 要 现如今,深度学习方法已经在图像处理技术领域得到了极为广泛的运用,并且也有
了一定的突破性进展。可是,目前这方面的研究都过于笼统,并没有具体说明基于深度学习的
图像处理技术的方式与运用手段,这也成了现今社会广泛关注的问题。本文简要对深度学习技
术进行了概述,并且深入剖析了深度学习技术在图像处理技术中的运用,进而强化图像处理课
堂水准,希望能够为今后图像处理领域的稳健、长足发展做出一点贡献。

关键词 深度学习;图像处理技术;图像处理行业
就图像处理而言,特征表达和融合技术在图像智能解译完成的过程中是极为重要的,会在
很大程度上决定着图像解译精度。但是,现在的特征提取方式通常不重视图像的深层语义,这
就使得解译的精确度被弱化,而深度学习技术可以使得这个问题得到很好的处理,这也在很大
程度上保证了图像特征的学习质量,提取的特征抽象化更加鲜明,而且不会被周遭环境所影
响。此外,先进的深度学习理论系统、多样化的网络模型、高效的网络研发工具、广泛的应用
案例均在很大程度上促进了深度学习在高光谱图像处理中的引进。

1 深度学习技术概述
深度学习原本是机器学习研究中的新兴领域,其动机就是构建、模拟人脑,来剖析学习的
神经网络,运用人脑的运行机制将复杂的数据简化,比如图像,声音以及文字。深度学习主语
一种在没有人监督的情况下进行学习的一种方式,深度学习起源于人工神经网络的相关分析,
其学习机构具备多层感知器。深度学习借助组合低层特性,构建抽象化的高层,进而使得类
别、特性得到鲜明的展示,采取发现数据的分布式特征呈现出来。深度学习最先是Hinton等
在2006年的时候提出来的。另外,Lecun等强调卷积神经网络是首个多层结构学习算法,能
够借助空间相对关系,使得参数数目削减,进而强化训练性能[1]。

现今,深度学习能够被用来处理问题的时候,会表现出下面这些特性:第一,倘若深度不
够,就会出现较大的问题;第二,人脑只存在一个深度结构;第三,在认知的进行过程中,具
备逐层递进的特性,并且还会渐渐抽象化。

2 深度学习技术在图像处理技术研究中的实际运用
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就学生在学习图像处理课程的时候,其实大多数学生不能运用目前的学习方式将深度学习
技术直观地体现在具体的运用过程中。鉴于此,怎样构建理论和实际运用之间的桥梁,使得理
论更加贴合实际,进而帮助学生更加透彻地理解课程,使得课程知识得到更好巩固,在现今图
像处理技术研究中是非常关键的。因此,就不难得出深度学习理论和具体的实施方式在图像处
理课程的学习过程中具备极其重要的实践价值与意义[2]。

2.1 通过实践调动学生学习的主动性
倘若把研究对象当成是自然图像,先是使学生们深入理解自然图像的含义,可以采取和灰
色图像以及高光谱图像之间进行比较的方式,进而掌握自然图像的特征之处,并且熟悉形成自
然图像数据的特性,使得学生们能够运用科学、高效的视图工具,把图像的不同彩色波段展示
出来,当然,这也是图像处理课程的基础要求。熟悉并且巩固了自然图像的特质之后,再运用
先进的编程语言,具体完成图像处理课程包含的特征提取方式与相关的分类方式。之后,再运
用自编码器以及卷积神经网络,开始进一步处理自然图像,进而获得图像的深层语义特性所
在,还要和以往的普通图像特性之间展开细致的比较,这就能够促进学生们对深层语义特性的
相关含义与概念的掌握、巩固,学生们能够借助对深度学习网络的构建、培训与测验,进而在
思维上构建一个非常细致的认知与了解。学生们在实际的处理过程中,根据探索问题所在,并
且切实解决问题的基本模式,却探索并且掌握图像处理过程中的关键点与重点,学生们在无形
中就会对深度学习技术具备全方位的了解与认知,并且借助实践的切身体验方式,使得学生在
学习图像处理课程中一些抽象化的理论知识变得具体,这也就使得学生在学习过程中遇到的重
点与难点能够更加容易解决。

2.2 促进教学改革
由于现今科技高速发展,社会不断进步,我国各大高校也不断增加对课堂基础设备的资金
投入。在这种形势下,教师们应该运用各项优质、科学的现代化科技,使得学生的课堂质量得
到很大的提升,并且在很大程度上提升学生学习的积极性与主动性。现今,已经涌现了很多新
型手机APP平台,这对高校老师来说是非常有用的。借助微博公众号、微信公众号等能够在
很大程度上提升师生在图像处理技术研究中的探讨,还能够引进各项APP管理软件,使得课
堂的重点、难点更加具体化,学生也更加容易理解。此外,可以将生活中的具体问题运用在图
像处理技术研究中,这也体现了深度学习的基本原则,使得图像处理技术相关的知识要点与技
术要点能够更加熟练。例如完成美图软件中的部分相应算法,而实验素材就可以使用学生生活
中的一些照片[3]。

3 结束语
借助把深度学习方法引进到图像处理技术研究中,使得图像处理技术更加具象化,学生学
习的主动性也得到了很大的提升,并且会影响今后学生的学习与工作。就数字图像处理技术的
特性而言,运用深度学习的技术,使得课堂教学以及实践研究更加具象化、更加丰富。借助深
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度学习技术,能充分调动学生的学习热情,使得学生的操作技能得到提升与强化,进而使得学
生对知识的理解能力与掌握能力更强,增强创新能力也得到很大提升。

参考文献
[1] 郭华.基于深度学习的教学改进[J].教育科学论坛,2015,(4): 13-23.
[2] 何楚,卓桐,杨应聪,等.基于开放源码分析的数字图像处理课程教学实践[J]计算机教
育,2014,(9):78-82.

[3] 张永梅,马礼,何丽.图像处理技术课程教学探讨与实践[J]计算机时代,2014,
(10):76-77.