پردازش تصوير

پردازش تصوير

پردازش تصویر یکی از سریعترین فناوری رو برشد امروزه است. اين تکنولوژي مشتق شده از پردازش سیگنال است که ورودی آن تصویر و خروجی آن تصویر یا شی مي باشد. در اين حالت مقدار نور منعکس شده توسط یک جسم در دنیای فیزیکی (دنیای 3 بعدی) از لنز دوربین عبور می کند و به یک سیگنال 2 بعدی تبدیل می‌شود و از این رو منجر به شکل گیری تصویر می‌گردد. سپس این تصویر با استفاده از روشهای پردازش سیگنال، دیجیتالی شده و در مرحله بعدي با روش هاي پردازش تصویر دیجیتال مورد بررسي قرار مي گيرد.

پردازش علوم کامپیوتر سه مرحله اصلی دارد:

• وارد کردن تصاویر
• تجزیه و تحلیل تصویر
• پردازش تصوير
• نتايج ناشي از اعمال تغييرات بر تصویر [1]

در حالت کلي از نظر پژوهشي دو نوع پردازش تصویر وجود دارد:

• پردازش تصویر آنالوگ
• پردازش تصویر دیجیتال

پردازش تصوير آنالوگ

پردازش تصویر آنالوگ بر روی سیگنال های آنالوگ انجام می شود. این مورد شامل پردازش در سیگنال های آنالوگ دو بعدی است. در این نوع پردازش با تغییر سیگنال الکتریکی، تصاویر به وسیله الکتریسیته دستکاری می شوند. مثال رایج این نوع، تصویر تلویزیون است.از ویرایش تصویر آنالوگ می توان برای کپی کاغذ مانند چاپ و عکاسی استفاده کرد.

پردازش تصوير ديجيتال

از آنجا که گرفتن تصویر از دوربین یک فرایند فیزیکی است. از نور خورشید به عنوان منبع انرژی استفاده می شود. هنگامی که نور خورشید بر روی جسم می‌تابد ، مقدار نور منعکس شده توسط آن جسم توسط سنسورها حس می شود و به واسطه میزان داده های حس شده، یک سیگنال ولتاژ مداوم ایجاد می شود. برای ایجاد یک تصویر دیجیتال، باید این داده ها را به اشکال دیجیتالی تبدیل کنیم که شامل نمونه گیری و اندازه گیری است.[2]
هنگام استفاده از فناوری دیجیتال ، سه مرحله اصلی برای انواع داده ها عبارتند از پردازش ، تقويت و نمایش و استخراج داده ها.

اهداف پردازش تصوير

• Visualization  تجسم : مشاهده اشیایی که قابل ملاحظه نیستند
• mage sharpening and restoration – تیز کردن و ترمیم تصویر :  برای ایجاد یک تصویر بهتر
• Image retrieval بازیابی تصویر : جستجو برای تصویر مورد علاقه.
• Measurement of pattern اندازه گیری الگوی : اندازه گیری اشیاء مختلف در یک تصویر.
• Image Recognition . تشخیص تصویر -: اشیاء را در یک تصویر متمایز کنید.

سطوح پردازش تصوير

مرز مشخصی بین پردازش تصویر و بینایی ماشین نمی توان تعیین کرد؛ با این حال پردازش تصویر را می توان به سه دسته کلی تقسیم نمود:

1. پردازش سطح پایین : شامل پردازش های ابتدایی همچون حذف نویز،فیلتر کردن تصویر، کنتراست و …
2. پردازش سطح میانی : ویزگی این پردازش این است که ورودی آن معمولا تصویر و خروجی آن صفاتی از اشیا تصویر مانند لبه ها کانتورها و تشخیص اشیا است.
3. پردازش سطح بالا : این پردازش شامل فهمیدن رابطه بین اشیا تشخیص داده شده استنباط و تفسیر صحنه و انجام تفسیر و تشخیص هایی که سیستم بینایی انسان انجام می دهد.

• در پردازش سطح پایین، ورودی و خروجی هر دو تصویر بوده و در این عملیات کیفیت تصویر بالا می رود.
• در سطح میانی ویژگی های تصویر به صورت کمیت های عددی یا توصیفی استخراج می شوند.در پردازش های سطح میانی مباحث مهم استخراج ویژگی ها، جداسازی ، ثبت ، مدل سازی و اطلس ها بررسي مي شود.
• در سطح بالا عملیات درک و شناخت و استخراج دانش صورت می پذیرد. پردازش سطح بالا مربوط به حوزه ی داده کاوی و شامل عملیاتی مثل کلاسه بندی ، خوشه بندی، یافتن روابط بین پدیده ها و غیره است.

فهرست ابزارها و نرم افزارهای پردازش تصویر

• Matlab
• Labview
• OpenCV
• Python
• Scikit-Image

با توجه به مطالب پايه گفته شده در مجموعه آموزشي سعي شده است تمامي مباحث پردازش تصوير به صورت جامع و کامل آموزش داده شود. همچنين مي توانيد کد هاي مورد نياز چه در سطح مقدماتي و چه پيشرفته براي صرفه جويي در زمان پژوهش در اين بخش از سايت جستجو نماييد.

---

منابع:

http://www.e2matrix.com/blog/2021/05/30/phd-thesis-on-image-processing/ [1]
[2] https://www.techsparks.co.in/thesis-topics-in-digital-image-processing/