پردازش تصویر دیجیتال چیست و چه مفاهیمی دارد؟

تاریخچه پردازش تصویر

بسیازی از تکنیک های پردازش تصویر دیجیتال، یا پردازش عکس که اغلب اینگونه نامیده میشد، در دهه ۱۹۶۰ در آزمایشگاه جت پروپالژن، موسسه فناوری ماساچوست، آزمایشگاه های بل، دانشگاه مریلند و چند موسسه تحقیقاتی دیگر، برای کاربردهای تصویربرداری ماهواره ای، تبدیل استاندارد رادیوعکس، تصویربرداری پزشکی، ویدیوفون، شناسایی حروف و تقویت عکس، توسعه داده شدند. هزینه این پردازش با تجهیزات کامپیوتری آن زمان نسبتاً بالا بود. این موضوع در دهه ۱۹۷۰ با دسترسی به رایانه های ارزانتر و سخت افزار های مخصوص دستخوش تغییر شد و پردازش تصویر دیجیتال گسترش یافت. در آن زمان پردازش همزمان تصاویر برای برخی مسائل خاص مثل تبدیل استانداردهای تلویزیون ممکن بود. با سریعتر شدن رایانه های چندمنظوره، آنها جای سخت افزارهای مخصوص را برای تمام کارها به جز تخصصی ترین و کامپیوتر-محور ترین عملیات گرفتند. با فراهم شدن رایانه ها و پردازنده های سیگنالی سریع در سالهای ۲۰۰۰، پردازش تصویر دیجیتال، به متداول ترین شکل پردازش تصویر تبدیل شده است و عموماً، از آن نه تنها به این دلیل که استوارترین روش است، بلکه چون ارزانترین نیز هست استفاده میشود.

فناوری پردازش تصویر دیجیتال برای کاربردهای پزشکی در ۱۹۹۴ در تالار مشاهیر فناوری فضایی بنیاد فضایی معرفی شد.

وظایف


پردازش تصویر دیجیتال استفاده از الگوریتم های بسیار پیچیده تر را ممکن میسازد و لذا، میتواند هم عملکردی پیچیده تر در کارهای ساده، و هم پیاده سازی روش هایی که توسط ابزار آنالوگ غیرممکن است را ارائه کند.

به ویژه، پردازش تصویر دیجیتال تنها فناوری عملی برای موارد زیر است:

  • دسته بندی (Classification)
  • استخراج ویژگی (Feature extraction)
  • آنالیز سیگنال چند مقیاسی (Multi-scale signal analysis)
  • الگوشناسی (Pattern recognition)
  • افکنش (Projection)

برخی تکنیک ها که در پردازش تصویر دیجیتال استفاده میشوند عبارتند از:

  • انتشار ناهمسانگرد (Anisotropic diffusion)
  • مدل های مارکوف پنهان (Hidden Markov models)
  • ویرایش تصویر
  • بازیابی تصویر
  • تحلیل اجزای مستقل
  • فیلترینگ خطی
  • شبکه های عصبی
  • معادلات دیفرانسیل جزئی
  • پیکسلی سازی
  • تحلیل اجزای اصلی
  • نگاشت های خود-سازمانده
  • موجک ها (Wavelets)

فیلترینگ

فیلترهای دیجیتال برای تار و واضح سازی تصاویر دیجیتال استفاده میشوند. فیلترینگ را میتوان در حوزه مکان با همگردش توسط هسته های خاصِ طراحی شده (آرایه فیلتری)، یا در حوزه فرکانسی (فوریه) با ماسک گذاری برخی ناحیه های فرکانسی خاص، انجام داد. مثال های زیر هر دو روش را نشان میدهند:

لایه گذاری تصویر در فیلترینگ حوزه فوریه

تصاویر معمولاً پیش از انتقال به فضای فوریه لایه گذاری میشوند، تصاویر فیلتر بالاگذر شده زیر، نتایج تکنیک های مختلف لایه گذاری را نشان میدهند:

تبدیلات آفینی

تبدیلات آفینی، تبدیلات اساسی تصویر از جمله مقیاس کردن، دَوَران، انتقال، بازتاب و برش را ممکن میسازند. به مثال های زیر توجه کنید.

برچسب ها:
اشترک گذاری در شبکه های اجتماعی:
درباره نویسنده:

مطالب مرتبط:

دیدگاه بگذارید

avatar
  Subscribe  
Notify of