數字圖像處理是近年來電子、通訊和計算機等領域的熱門研究領域，其在科研、經濟、軍事、娛樂等等國計民生的各個領域都具有非常廣闊的應用前景。數字圖像處理處是一門交叉學科，涉及數學、計算機、電子、通訊、物理等等衆多的基礎和應用學科。數字圖像處理的研究範圍也非常寬泛，包括圖像增強、圖像復原、數學形態學、圖像分析、圖像編解碼、模式識別、視頻圖像處理等等衆多分支領域。
本文基於個人經驗，對數字圖像處理的研究方法作簡要的介紹，希望對剛開始或者準備從事數字圖像處理研究的朋友有所啓迪和幫助。
首先，從事數字圖像處理需要具備什麼樣的基礎知識？如前所述，數字圖像處理是一門交叉學科，涉及多方面的學科，但有兩方面是最根本、最直接和最重要的：數學和計算機。數學是所有自然科學的基礎，是皇冠，這在數字圖像處理方面也顯得非常貼切。無論是圖像處理的哪個領域，在覈心的算法部分，本質上都是數學，更何況很多算法的相關研究論文都是採用簡潔的數學語言來描述的，線性代數、微積分、概率論用的非常多。一般來說，如果你認真學習過高等數學，這些基礎都是具備的，不會有什麼問題。那麼在計算機方面，你至少應該熟練掌握一門編程語言，因爲數字圖像處理研究很多時候其實就是通過計算機編程去實現、分析、驗證相關算法的，如果不能熟練的編程，那麼圖像處理的研究基本上很難爲繼的。一般來說你需要掌握Matlab平臺的編程，同時你也應該掌握C++編程技術。Matlab是科研仿真的重要平臺，其圖像工具箱提供了很多的基本函數，可以顯著提高科研效率，適合作算法的原理驗證，但其計算速度很慢，也不適宜開發實際的圖像處理系統。採用C++進行圖像處理編程可以開發高效的程序，這在很多時候強調算法實時性能的條件下是非常必要的，此外C++是目前開發實用軟件的最普遍採用的計算機語言之一，對於要開發實際圖像處理軟件時C++語言是首選。
好了，假設你具備了上述的數學基礎和計算機語言基礎，下一步你應該系統的學習下數字圖像處理的基本知識，其實就是應該找一本系統的數字圖像處理的翔實的教科書，進行完整、系統的學習，從全局上大致把握數字圖像處理的各個研究分支的基本理論。目前全世界公認的最著名的教科書當數岡薩雷斯綠皮的那本《數字圖像處理》，中英文版的都有，非常值得數字圖像處理的初學者作爲入門的經典來拜讀。
好了，下面該到開始動手編程的時候了。數字圖像處理的分支領域衆多，不管你將選擇從事那個方向的研究，一般來說，在圖像編程的基本技能上，都差別不大的。這裏提一條基本的標準，那就是你必須能夠通過編程熟練的對一副圖像的任意座標位置的像素進行隨心所欲的修改。也就是說，你必須達到對圖像進行精確到像素級別的控制能力。只有這樣，對圖像的算法研究纔可能從此談起。其實這一步並不複雜，只要你能從圖像裏讀出像素到一個緩衝區，能夠明確任意指定座標的像素的數據在緩衝區得什麼位置，這一步基本就達到了。在此基礎上，你可以嘗試修改緩衝區裏的值，所謂圖像復原、圖像濾波、圖像復原、圖像分析等等，區別就在於你通過什麼樣的算法怎麼去修改這個緩衝區得數值了。很多時候，其實數字圖像處理本質就是跟緩衝區裏的數值打交道，就是對一個比較大的二維數組的數值作修改而已。到這個階段，基礎知識、基本技能、基本研究本領都具備了，我們可以說，你開始登堂入室，可以真正開始幹自己的正事了。
那麼下一步，就是要確立你感興趣的研究方向。數字圖像處理範圍太廣，你具備了基本的理論視野之後，你必須從一個點開始入手。不同的人在方向的選擇上是不同的，有可能你有你的興趣方向，或者導師給你指定了，或者你有項目需求的明確界定，這個都引人而異。當然，你有可能這些都不是，你比較茫然，不知、不明確究竟自己應該從哪裏下手。如果是這樣，你應該仔細體會接下來的下面一段。
不管你是否明確了研究方向，或者你根本還一片茫然，你都到了閱讀期刊論文的關鍵階段，因爲只有這樣你才能夠明確相關領域的最新研究達到了什麼階段，你的切入點應該在哪裏。對於方向很明確的人來說，你可以把閱讀文獻的範圍鎖定到自己關心的領域；對於還很茫然的人來說，你可以擴大範圍，各個領域的都選取代表性的新文獻泛讀，通過比較最終鎖定你的方向。對於閱讀文獻，第一步你應該閱讀相關方向最新的綜述文獻，這樣你能快速的把握自己方向最新的最全面的進展，在閱讀完後最好自己花一週以上的時間蒐集資料自己寫一篇綜述論文。相信經過這個階段，你會感覺自己站在了學術的最前沿，並開始感覺有自己的思考。
好了，你的階段在繼續昇華。現在到了你精讀文獻的階段。在自己的研究方向內，你應該精讀國內外知名期刊的最新和經典文獻10~~20篇以上，然後選一兩篇來編程實現，通過這個過程，你將通過自己的編程達到文獻達到的程度，也就是說，如果不考慮原創性，你至少在選取文獻論述的範圍內，達到論文的技術高度。之所以一定要編程實現或復現原文的已有算法，好處還在於你將積累算法相關的可複用的子程序，更加有意義的是，如果你後續要寫自己的論文，你可以把這個階段的程序的運行結果作爲與自己論文進行試驗對比的對象。現在要寫論文，沒有什麼結果對比，一般來說是很難被期刊編輯認可的。
現在到了令你興奮的階段，不錯，就是自我創新的階段。什麼時候開始出現有創新的靈感出現，根據個人經驗，你在上一步通過編程來複制他人成果的過程中，如果你堅持，在這個過程中靈感會出現。或許你發現了原文算法的問題和不足之處，你有了自己的改進思路和方法，或者你在這個過程中有自己全新的想法，等等，都是可能的。這裏需要指出，如果撰寫和發表論文是你很重要的目的之一，你在打算通過改進他人文獻成果來寫自己的論文之前，請一定要留意該文獻所在期刊的檔次。如果你準備發表到《電子學報》、《計算機學報》、《自動化學報》、《計算機圖形圖像學報》這樣的國家一級學報，你準備改進的文獻出處最好是IEEE這個級別的論文；如果你打算髮表到一般的核心期刊，那麼你改進的文獻最好是上述的國家一級學報。道理很簡單，如果你拿一本垃圾期刊的文章來改進，然後投稿準備發表到《電子學報》這樣的期刊上，那編輯會什麼感想？
好了，上面這個階段如果再要上一個臺階，我想就應該是你開始獨樹一幟，建立自己的獨創性的研究領域了，如果你有如此的雄心、魄力和潛力的話。這個階段是必定有人存在的，不然數字圖像處理界就沒有未來，不是嗎。本人沒有達到這個階段，所以，就不多說了，這方面是沒有發言權的。
上面描述的數字圖像處理研究的階段主要側重於初學者在學術上演進、上升的流程，事實上還有很多朋友主要感興趣的或者主要面臨的任務是在開發數字圖像處理軟件上。對於這種情況，當達到上述的基礎知識、基本技能、基本研究本領都具備、開始登堂入室，可以真正開始幹自己的正事的階段後，在論文研究方面的着力點可以作相應的調整，轉而以軟件開發爲主，而不對創新有特別的要求。這種情況一半來說對軟件開發的要求要高得到，你得考慮怎麼去做需求分析、怎麼去做詳細設計和編碼、測試，總之，這時的要求是按照對應用軟件的標準來的。最後指出，個人認爲，如果你準備從事數字圖像領域的開發工作，對數字圖像處理的學術水平將在很大程度上決定你能勝任的高度。打個比方，建築工人或許很強壯很能幹，能夠按照設計圖紙蓋很高的大樓，但是不管怎樣，建築工人絕對達不到設計高樓的建築師的高度。
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