خلاصه:

در هر سیستمی و با هر عملکردی برای تصمیم گیری به داده های ورودی احتیاج داریم. این ورودی ها میتوانند از یک سنسور صوتی, سنسور فاصله سنج , سنسور مادون قرمز , میکروفن و با تصاویر ارسالی از یه دوربین باشد. امروزه پردازش تصویر بهترین ابزار برای استخراج ویژگی ها و تحلیل موقعیت و در نهایت تصمیم گیری صحیح می باشد. در مورد انسان نیز به همین صورت است, اطلاعات از طریق چشم به مغز ارسال می شوند و مغز با پردازش این اطلاعات تصمیم نهایی را گرفته و فرمان را صادر می کند. هدف از پردازش تصویر پیاده سازی عملکرد ذهن انسان در قبال داده ها و انجام پردازش های خاصی برای استخراج ویژگی مورد نیاز برای رسیدن به هدف از پیش تعیین شده می باشد.

مقدمه:

پردازش تصاویر (به انگلیسی: Image processing) امروزه بیشتر به موضوع پردازش تصویر دیجیتال گفته می‌شود که شاخه‌ای از دانش رایانه است که با پردازش سیگنال دیجیتال که نماینده تصاویر برداشته شده با دوربین دیجیتال یا پویش شده توسط پویشگر هستند سر و کار دارد. پردازش تصاویر دارای دو شاخه عمدهٔ بهبود تصاویر و بینایی ماشین است. بهبود تصاویر دربرگیرندهٔ روشهایی چون استفاده از فیلتر محوکننده و افزایش تضاد برای بهتر کردن کیفیت دیداری تصاویر و اطمینان از نمایش درست آنها در محیط مقصد(مانند چاپگر یا نمایشگر رایانه)است، در حالی که بینایی ماشین به روشهایی می‌پردازد که به کمک آنها می‌توان معنی و محتوای تصاویر را درک کرد تا از آنها در کارهایی چون رباتیک و محور تصاویر استفاده شود.

در معنای خاص آن پردازش تصویر عبارتست از هر نوع پردازش سیگنال که ورودی یک تصویر است مثل عکس یا صحنه‌ای از یک فیلم.خروجی پردازشگر تصویر میتواند یک تصویر یا یک مجموعه از نشانهای ویژه یا متغیرهای مربوط به تصویر باشد. اغلب تکنیک‌های پردازش تصویر شامل برخورد با تصویر به عنوان یک سیگنال دو بعدی و بکاربستن تکنیک‌های استاندارد پردازش سیگنال روی آنها میشود. پردازش تصویر اغلب به پردازش دیجیتالی تصویر اشاره میکند ولی پردازش نوری و آنالوگ تصویر هم وجود دارند.این مقاله در مورد تکنیک‌های کلی است که برای همه آنها به کار میرود.

تاریخچه پردازش تصویر:

از سال ۱۹۶۴ تاکنون، موضوع پردازش تصویر، رشد فراوانی کرده است. علاوه بر برنامه تحقیقات فضایی، اکنون از فنون پردازش تصویر، در موارد متعددی استفاده می شود. گر چه اغلب این مسائل با هم نامرتبط هستند، اما عموما نیازمند روش هایی هستند که قادر به ارتقای اطلاعات تصویری برای تعبیر و تحلیل انسان باشد. برای نمونه در پزشکی شیوه های رایانه ای Contrast تصویر را ارتقا می دهند یا این که برای تعبیر آسانتر تصاویر اشعه ایکس یا سایر تصاویر پزشکی، سطوح شدت روشنایی را با رنگ، رمز می کنند. متخصصان جغرافیایی نیز از این روش ها یا روش های مشابه برای مطالعه الگوهای آلودگی هوا که با تصویر برداری هوایی و ماهواره ای بدست آمده است، استفاده می کنند.

در باستان شناسی نیز روش های پردازش تصویر برای بازیابی عکس های مات شده ای که تنها باقی مانده آثار هنری نادر هستند، مورد استفاده قرار می گیرد. در فیزیک و زمینه های مرتبط، فنون رایانه ای بارها تصاویر آزمایش های مربوط به موضوعاتی نظیر پلاسماهای پرانرژی و تصاویر ریزبینی الکترونی را ارتقا داده اند. کاربردهای موفق دیگری از پردازش تصویر را نیز می توان در نجوم، زیست شناسی، پزشکی هسته ای، اجرای قانون، دفع و صنعت بیان کرد. در اوایل دهه ۶۰ سفینه فضایی رنجر ۷ متعلق به ناسا شروع به ارسال تصاویر تلویزیونی مبهمی از سطح ماه به زمین کرد. استخراج جزئیات تصویر برای یافتن محلی برای فرود سفینه آپولو نیازمند اعمال تصمیماتی روی تصاویر بود. این کار مهم به عهده لابراتوار (JPL) Jet Propulsionقرار داده شد. بدین ترتیب زمینه تخصصی پردازش تصاویر رقومی آغاز گردید و مثل تمام تکنولوژی های دیگر سریعاً استفاده های متعدد پیدا کرد.

عملیات اصلی در پردازش تصویر:

• تبدیلات هندسی: همانند تغییر اندازه، چرخش و…
• رنگ: همانند تغییر روشنایی، وضوح و یا تغییر فضای رنگ
• ترکیب تصاویر: ترکیب دو و یا چند تصویر
• فشرده سازی تصویر: کاهش حجم تصویر
• قطعه بندی تصویر : تجزیهٔ تصویر به قطعات با معنی
• تفاوت تصاویر: به دست آوردن تفاوت‌های تصویر
• میانگین گیری: به دست آوردن تصویر میانگین از دو تصویر

فهرست مطالب:

• خلاصه
• مقدمه
• تاریخچه پردازش تصویر
• عملیات اصلی در پردازش تصویر
• فشرده‌سازی تصاویر
• روش JPEG
• روش MPEG
• روش MP3
• روش MPEG2
• روش MPEG 4
• تصاویر رقومی (دیجیتالی)
• مقادیر پیکسلها
• دقت تصویر
• روش‌های پردازش تصاویر
• ترمیم تصویر (Image restoration)
• نواری شدن(باندی شدن)
• خطوط از جا افتاده
• بالا بردن دقت عکس و هیستوگرام تصویر
• افزایش تباین از طریق کشیدن و امتداد آن
• کاربرد پردازش تصویر در زمینه‌های مختلف
• اتوماسیون صنعتی
• ماشین بینایی و پردازش تصویر در اتوماسیون صنعتی
• کالیبراسیون و ابزار دقیق
• حمل و نقل
• صنعت
• هواشناسی
• شهرسازی
• کشاورزی
• علوم نظامی و امنیتی
• نجوم و فضا نوردی
• پزشکی
• فناوری‌های علمی
• باستان شناسی
• تبلیغات
• سینما
• اقتصاد
• روانشناسی
• زمین شناسی‌
• کاربرد پردازش تصویر در رنگ سنجی مواد غذایی
• نتیجه گیری
• منابع

توجه : فایل فوق از دو فایل مجزا ۴۹ و ۲۶ اسلایدی تشکیل شده است.