吳華鋒 王芳

【摘要】模式識(shí)別技術(shù)憑借智能化、自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)圖像處理中起著重要的作用，保證了圖像處理的準(zhǔn)確性、及時(shí)性，能夠有效地提高工作效率。本文對(duì)模式識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了概述，簡(jiǎn)單的介紹了研究模式識(shí)別的方法，對(duì)模式識(shí)別在圖像處理中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并指明了現(xiàn)階段模式識(shí)別技術(shù)存在的問(wèn)題，通過(guò)本文望對(duì)模式識(shí)別技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用研究提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】模式識(shí)別;圖像處理;應(yīng)用

模式識(shí)別技術(shù)近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。模式識(shí)別技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，從而可以代替部分人工勞動(dòng)，節(jié)省時(shí)間成本。模式識(shí)別技術(shù)研究的理論和方法在很多技術(shù)和科學(xué)領(lǐng)域中受到了廣泛的重視，對(duì)于人工智能的發(fā)展起到了很好的推動(dòng)作用，同時(shí)對(duì)于擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域提供了廣闊的空間。

1. 模式識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)

模式識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)可表述為通過(guò)電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將相應(yīng)的識(shí)別方式深入到不同系統(tǒng)模塊中，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)語(yǔ)言、圖像或文字的識(shí)別，其主要的應(yīng)用在于自動(dòng)化人工技術(shù)方面。模式識(shí)別技術(shù)在設(shè)計(jì)過(guò)程中將大量的技術(shù)參數(shù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，因此計(jì)算機(jī)可短時(shí)間內(nèi)對(duì)大量的信息進(jìn)行識(shí)別處理，并給出相應(yīng)的結(jié)果。模式識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于圖像處理具有智能化和自動(dòng)化的特點(diǎn)，同時(shí)在圖像處理過(guò)程中具有良好的準(zhǔn)確性和迅速性。模式識(shí)別技術(shù)不同于以往的計(jì)算機(jī)功能，相比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)，其具有良好的實(shí)踐性，因此在工程實(shí)踐應(yīng)用中具有良好的發(fā)展前景。

2. 研究模式識(shí)別的方法

2.1 統(tǒng)計(jì)法

統(tǒng)計(jì)法又稱為決策理論法，是當(dāng)前發(fā)展比較成熟的一種方法。其過(guò)程為：首先將被識(shí)別的對(duì)象進(jìn)行數(shù)字化處理，將對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信息。轉(zhuǎn)變后的數(shù)字信息要進(jìn)行預(yù)處理，將混雜的干擾信息進(jìn)行去除，并盡可能的減少變形和失真。隨后對(duì)預(yù)處理完成的信息進(jìn)行特征提取，特征信息具有一定的穩(wěn)定性，對(duì)于一般的變形和失真保持不變，并且特征信息中含有盡可能少的冗余信息。在這種環(huán)境下為易于壓縮信息總量和易于區(qū)別分類(lèi)，模式可用特征空間中的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)特征矢量進(jìn)行表示。在統(tǒng)計(jì)法中特征抽取占有重要的地位，特征抽取后進(jìn)行分類(lèi)，再將特征空間映射到?jīng)Q策空間。

2.2 仿生模式的識(shí)別

為了更好的認(rèn)識(shí)事物，仿生模式識(shí)別技術(shù)被研究開(kāi)發(fā)，作為一種新的學(xué)科，其在圖像處理中起著重要的作用，在現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用越來(lái)越廣。仿生技術(shù)在建立過(guò)程中通過(guò)模仿人類(lèi)對(duì)于事物的認(rèn)知，建立模型，模型存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)當(dāng)中，然后對(duì)識(shí)別的事物進(jìn)行辯知。為證實(shí)模式識(shí)別的準(zhǔn)確性，科學(xué)家使用模型對(duì)相似的動(dòng)物模型和車(chē)輛模型進(jìn)行模式識(shí)別試驗(yàn)，通過(guò)近萬(wàn)次的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)識(shí)別的正確率高達(dá)99.75%，識(shí)別過(guò)程中并沒(méi)有出現(xiàn)錯(cuò)誤率，僅有0.25%被判定為拒絕識(shí)別。因此，仿生識(shí)別技術(shù)作為一種優(yōu)異的識(shí)別技術(shù)方法，應(yīng)用于工程實(shí)踐具有優(yōu)異的準(zhǔn)確性。

2.3 基于密度的函數(shù)模型

概率密度估算的主要作用在于將密度數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類(lèi)。混合密度模型作為模式識(shí)別的密度估算研究中應(yīng)用最為廣泛的模型之一，該模型在獲得有效訓(xùn)練過(guò)程中根據(jù)期望最大的計(jì)算方式進(jìn)行獲得。共享核函數(shù)模型，基于密度的函數(shù)模型的一種，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于可以方便的獲得更為通用的條件密度估算模型。其過(guò)程為，首先根據(jù)條件提出一個(gè)模型，然后模型在一定條件下能夠修改徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)，如果輸出，即表示類(lèi)條件密度。

2.4 基于粗糙集理論法

20世紀(jì)80年代粗糙集理論首次被提出，這一理論提出后科學(xué)家們對(duì)其產(chǎn)生了廣泛的興趣。在隨后幾十年的發(fā)展過(guò)程中科學(xué)家和計(jì)算機(jī)工作者對(duì)其不斷進(jìn)行深入研究，粗糙集理論得到迅速的發(fā)展，其理論也得到不斷地完善。因此現(xiàn)階段越來(lái)越多研究人員從事粗糙集理論的研究，粗糙集理論成為當(dāng)前科研領(lǐng)域中重要的學(xué)科之一。而現(xiàn)階段隨著研究的深入，粗糙集理論也廣泛的應(yīng)用于模式識(shí)別技術(shù)，粗糙集理論在模式識(shí)別上的應(yīng)用，研究人員能夠更好的進(jìn)行過(guò)程控制、機(jī)器學(xué)習(xí)和模式識(shí)別的分析。

3. 在圖像處理中模式識(shí)別的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 在細(xì)胞識(shí)別技術(shù)方面的應(yīng)用

細(xì)胞識(shí)別技術(shù)作為模式識(shí)別在圖像處理中的應(yīng)用，成為現(xiàn)階段最熱門(mén)的研究領(lǐng)域，其主要的作用在于疾病的診斷和治療，因此在醫(yī)療救助方面具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)于一些疾病往往不能通過(guò)臨床診斷進(jìn)行判斷，對(duì)疾病不能進(jìn)行深入的了解，因此在疾病治療過(guò)程中會(huì)存在誤診或漏診的問(wèn)題，這一問(wèn)題不能解決往往會(huì)對(duì)患者在身體上和精神上帶來(lái)巨大的痛苦，同時(shí)會(huì)增加患者的醫(yī)藥開(kāi)支。通過(guò)細(xì)胞識(shí)別技術(shù)的研究和使用，對(duì)疾病的診斷可直接對(duì)患者的細(xì)胞進(jìn)行分析研究，借助顯微鏡技術(shù)分析細(xì)胞的狀況，全面準(zhǔn)確的對(duì)患者的病因和病情進(jìn)行診斷，因此在疾病治療過(guò)程中可對(duì)癥下藥。在患者進(jìn)行康復(fù)的過(guò)程中同樣可對(duì)細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)觀測(cè)細(xì)胞的變化，觀察患者的疾病恢復(fù)情況。

細(xì)胞識(shí)別技術(shù)的研究主要集中在基于圖像區(qū)域的某種特征進(jìn)行研究。將模式識(shí)別技術(shù)融入計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中，通過(guò)提取患者的細(xì)胞，在顯微鏡下對(duì)細(xì)胞的圖像進(jìn)行分析和研究，對(duì)比正常的細(xì)胞狀態(tài)查找病變?cè)蚝筒∏闋顩r。細(xì)胞識(shí)別技術(shù)雖然處于初級(jí)發(fā)展階段，然而其在醫(yī)療中的作用已經(jīng)發(fā)揮著巨大作用，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，細(xì)胞識(shí)別技術(shù)不斷進(jìn)步，在不久的將來(lái)細(xì)胞識(shí)別技術(shù)在疾病的治療、診斷及康復(fù)領(lǐng)域?qū)l(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

3.2 在文字識(shí)別技術(shù)方面的應(yīng)用

模式識(shí)別技術(shù)的另一個(gè)應(yīng)用在于字符識(shí)別技術(shù)，用于處理文字信息和數(shù)據(jù)信息。其所能處理的文字幾乎覆蓋所有的文本模式。數(shù)據(jù)處理主要是針對(duì)處理對(duì)象將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和編號(hào)，現(xiàn)階段可用于編輯處理的對(duì)象主要是阿拉伯?dāng)?shù)字和一些簡(jiǎn)單的特殊符號(hào)，其服務(wù)的對(duì)象主要是一些數(shù)據(jù)繁瑣的單位，如銀行及政府部門(mén)等。對(duì)于銀行票據(jù)數(shù)量繁多，企業(yè)的財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表及政府的郵政編碼識(shí)別記錄，這些行業(yè)中往往充滿著繁雜的數(shù)據(jù)，采用人工處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且容易出現(xiàn)遺漏疏忽問(wèn)題，在模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展下，將文字識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于繁瑣的文字處理，能夠很好的減少部門(mén)人力的消耗，減少錯(cuò)誤問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)于提高行業(yè)的辦公效率具有重要的作用。文字識(shí)別技術(shù)現(xiàn)階段尚有許多問(wèn)題需要進(jìn)行解決，如何提高文字識(shí)別的范圍，提高對(duì)特殊符號(hào)的識(shí)別成為目前擴(kuò)大文字識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的重要舉措。對(duì)于一些數(shù)據(jù)報(bào)表其不僅僅包含數(shù)字，通常情況下還含有大量的字母和符號(hào)，如果不能將這些字母和符號(hào)進(jìn)行識(shí)別，依然會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生很大的影響，降低工作效率。因此解決好對(duì)特殊字符的識(shí)別，有助于更好的推進(jìn)文字識(shí)別技術(shù)的發(fā)展。

3.3 在語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)方面的應(yīng)用

語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)作為模式識(shí)別技術(shù)的一種，其在各個(gè)行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中具有高的準(zhǔn)確性、低的使用成本、便捷的操作性，因此具有非常實(shí)用的特性，現(xiàn)階段越來(lái)越多的學(xué)者和科學(xué)家投入到語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的研究當(dāng)中。馬爾科夫語(yǔ)音識(shí)別模型是目前研究使用最為廣泛的一種模型，該模型具有高的準(zhǔn)確度和高的識(shí)別效率，因此得到了廣泛的應(yīng)用。然而現(xiàn)階段對(duì)于語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的研究尚不成熟，好多問(wèn)題尚沒(méi)有進(jìn)行解決，如何提高語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用并增加其應(yīng)用領(lǐng)域成為當(dāng)前需要關(guān)注的問(wèn)題，相關(guān)的技術(shù)專(zhuān)家應(yīng)做好攻關(guān)工作，更進(jìn)一步的促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。

3.4 在指紋識(shí)別技術(shù)方面的應(yīng)用

指紋具有獨(dú)一性，每個(gè)人的指紋都存在其獨(dú)特的特點(diǎn)，因此通過(guò)指紋識(shí)別技術(shù)能夠協(xié)助生物學(xué)家研究人類(lèi)的進(jìn)化歷程，應(yīng)用于公安部門(mén)，用于打擊犯罪分子，指正犯罪嫌疑人。指紋識(shí)別技術(shù)在生物學(xué)研究和安全方面具有重要的作用。對(duì)于人類(lèi)指紋技術(shù)的研究相對(duì)較為成熟，現(xiàn)在已完全滿足一對(duì)一的鑒別，但是指紋識(shí)別技術(shù)依然存在一定的缺點(diǎn)和不足，如指紋對(duì)比時(shí)間長(zhǎng)，指紋識(shí)別率低等問(wèn)題。如何將這些問(wèn)題進(jìn)行解決成為當(dāng)前科研工作者需要研究的重點(diǎn)。

科研工作著應(yīng)加大對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)的研究力度，從指紋識(shí)別的效率和準(zhǔn)確率上進(jìn)行改進(jìn)。再者指紋識(shí)別率低也是一個(gè)需要解決的問(wèn)題，在進(jìn)行指紋核對(duì)時(shí)，對(duì)一些指紋難以進(jìn)行辨別，出現(xiàn)指紋識(shí)別率低的問(wèn)題。因此做好現(xiàn)有問(wèn)題的解決，對(duì)于提升指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用具有廣闊的推廣價(jià)值。

4. 模式識(shí)別在圖像處理方面存在的問(wèn)題

現(xiàn)階段模式識(shí)別技術(shù)的研究尚處于初級(jí)階段，尚缺乏一個(gè)可以識(shí)別所有問(wèn)題的模型，因此模式識(shí)別技術(shù)在圖像處理方面的應(yīng)用領(lǐng)域依然比較狹窄。如何建立統(tǒng)一的模型，解決圖像處理問(wèn)題是現(xiàn)階段科研工作者需要解決的問(wèn)題。再者模式識(shí)別技術(shù)的研究方向依然相對(duì)單一，如何有效的將模式識(shí)別的研究與人工智能和句法語(yǔ)法相結(jié)合，提高模型學(xué)習(xí)各種工具的效能，彌補(bǔ)現(xiàn)階段該項(xiàng)研究領(lǐng)域的短板，保證模式識(shí)別技術(shù)在圖像處理中的廣泛應(yīng)用。因此，對(duì)于模式識(shí)別技術(shù)的研究應(yīng)結(jié)合各行各業(yè)的專(zhuān)家，充分將各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解決，保證該項(xiàng)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展。

5. 結(jié)語(yǔ)

模式識(shí)別技術(shù)在圖像處理中具有廣闊的應(yīng)用，采用各種分析處理手段對(duì)圖形、文字進(jìn)行識(shí)別處理。近年來(lái)模式識(shí)別技術(shù)得到了飛躍式的發(fā)展，其在細(xì)胞識(shí)別技術(shù)、字符識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和指紋識(shí)別技術(shù)等方面得到了廣闊的應(yīng)用，并產(chǎn)生了一定的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然而現(xiàn)階段模式識(shí)別技術(shù)依然存在一些問(wèn)題沒(méi)有解決，因此相關(guān)工作者應(yīng)做好研究工作，對(duì)存在的問(wèn)題繼續(xù)解決，更好的促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]周霞.模式識(shí)別技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（06）：191.

[2]李娜.模式識(shí)別及其在圖像處理中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（10）：87.

[3]鄭越.基于圖像處理和模式識(shí)別的圖像監(jiān)控系統(tǒng)初探[J].中國(guó)新通信，2018，20（16）：232.

[4]孟憲鵬.淺談模式識(shí)別在圖像識(shí)別中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2017（23）：30-31.

[5]孫亮，安婧.探析模式識(shí)別及其在圖像處理中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2017（06）：239.

[6]楊本勝，鄭利惠.模式識(shí)別在圖像處理中的應(yīng)用研究[J].通訊世界，2017（08）：249-250.

[7]薛志文.基于模式識(shí)別的圖像處理及其在車(chē)牌識(shí)別中的應(yīng)用[J].呂梁學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，6（02）：15-18.

[8]王輝.圖像處理技術(shù)在自動(dòng)視覺(jué)檢查系統(tǒng)（AOI）中的應(yīng)用研究[D].青島科技大學(xué)，2014.

作者簡(jiǎn)介：吳華鋒 河南許昌人，研究生，助教，研究方向：模式識(shí)別;王芳 貴州遵義人，研究生，助教，研究方向：智能信息處理.