پردازش تصویر؛ دانش بنیان و در خدمت مردم

مقدمه

در طی چند سال اخیر هوش مصنوعی (Artificial intelligence) و یادگیری عمیق (Deep learning) تاثیر بسزایی در زمینه های مختلف تکنولوژی داشته اند، یکی از پر شور ترین موضوعات این صنعت پردازش تصویر و بینایی ماشین می باشد.

پردازش تصویرچیست؟

پردازش تصویر درواقع پردازش دیجیتال تصاویر نامیده می شود و شاخه ای از دانش رایانه است که با پردازش سیگنال دیجیتال در ارتباط می باشد. به معنای آسان تر، پردازش تصویر مجموعه کارهایی است که می بایست انجام گردد تا رایانه تصاویر و ویدیوها را بتواند بهتر ببیند و تفسیرشان کند. ما در این مقاله قصد داریم شما را با پردازش تصویر بیشتر آشنا کنیم.

تاریخچه

این شاخه از علوم کامپیوتری به سال 1964 بر می گردد، در آن زمان این موضوع در برنامه تحقیقات فضایی و موارد گوناگون دیگری رواج یافت. در اوایل دهه 60 سفینه فضایی رنجر 7 متعلق به ناسا اقدام به ارسال تصاویر تلویزیونی مبهمی از سطح ماه به زمین کرد.

استخراج جزئیات این تصاویر برای پیدا کردن محل فرود سفینه آپولو نیازمند انجام مجموعه اعمالی روی تصاویر بود، که این کار مهم به عهده لابراتور قرار داده شد. به همین ترتیب پردازش تصاویر تا به اکنون مورد استقبال بیشماری قرار گرفته است و مثل تمام تکنولوژی های دیگر به سرعت در زمینه های مختلف استفاده می شود.

شاخه های پردازش تصویر

پردازش دیجیتال تصویر از دو شاخه بهبود کیفیت تصاویر و بینایی ماشین تشکیل شده است. بهبود تصاویر شامل روش هایی برای بهترشدن کیفیت تصویر و اطمینان از نمایش درست آن ها بر روی چاپگر یا نمایشگر رایانه می باشد، با این تفاوت که بینایی ماشین در برگیرنده روش هایی است که به کمک آن ها می توان معنی و محتوای تصاویر را درک کرد و در کارهایی مثل رباتیک و محور تصاویر به کار برد.

مراحل پردازش تصویر

در 10 مرحله این کار صورت می گیرد.

• دریافت تصویر: این مرحله بازیابی تصویر از یک منبع را شامل می شود، عمدتا منبع آن سخت افزار است.
• افزایش کیفیت تصویر: از جمله اقدامات این مرحله می توان به بهبود تصویر اشاره کرد. فرآیند بهبود و برجسته کردن یکسری از ویژگی های تصویر گفته می شود که بی کیفیت و مبهم بوده اند. مثل: تغییر روشنایی، کنتراست و …
• بازیابی تصویر: به فرآیند بهبود ظاهر یک تصویر اشاره دارد. با این وجود که برخلاف افزایش کیفیت عکس، بازیابی تصویر به وسیله ی مدل های ریاضی و احتمالی خاص انجام می گیرد.
• پردازش تصویر رنگی: در پردازش رنگی از تعدادی تکنیک های مدل سازی رنگ در یک حوزه دیجیتال استفاده می شود. این مرحله به دلیل استفاده از تصاویر دیجیتال در اینترنت اهمیت بسیاری یافته است.

• موجک ها و پردازش چند وضوحی: در این مرحله موجک ها به کار برده می شوند در جهت نمایش تصاویر در درجات مختلف وضوح تصاویر برای فشرده سازی داده ها و نمایش هرمی به مناطق کوچک تر(موجک ها) تقسیم می شوند.
• فشرده سازی: این فرآیند برای کاهش یافتن فضای ذخیره سازی برای ذخیره ی یک تصویر برای انتقال آن استفاده می گردد، به خصوص زمانی این فرآیند اجرا می شود که تصویر برای استفاده در اینترنت باشد.
• پردازش مورفولوژیکی: مجموعه ای از عملیات پردازشی برای تغییر و تبدیل یک تصویر به تصویر دیگر به صورت تدریجی، براساس شکل آن است.
• تقسیم بندی: یکی از سخت ترین مراحل پردازش در این بخش است که یک تصویر به اجزاء تشکیل دهنده اش تقسیم می شود.
• نمایش و توصیف: بعد از اجرای مرحله ی قبل، هر جزء از تصویر اصلی به شکل مناسب برای پردازش کامپیوتری بیش تر آماده می شود.
• شناسایی: در این مرحله که مرحله پایانی است، براساس توصیف یک شی برچسبی را به آن اختصاص می دهد.

الگوریتم پردازش تصویر

الگوریتم های این رشته کامپیوتری 5 دسته را شامل می شود:

• پردازش مورفولوژیکی
• پردازش با استفاده از تبدیل فوریه
• پردازش موجک
• پردازش گاوسی
• پردازش با استفاده از شناسایی لبه

کاربرد پردازش تصویر

این دانش بروز در سنجش ترافیک، بازیابی تصویر پزشکی، شناسایی چهره و بازسازی تصویر در بسیاری از ارگان های دولتی و خصوصی به کار می رود. علاوه بر آن در بسیاری از صحنه های تصادف، دزدی و غیره پردازش تصویر به کمک مردم آمده و برای تشخیص و شناسایی فرد مضنون و یا پلاک خودرو اقدام میکند.

سامانه دانش بنیان نهان نما اولین سامانه در کشور است که با استفاده از هوش مصنوعی و پردازش تصویر توانسته است در حوزه رفع تاری، چهره نگاری و تشخیص پلاک مشکلات هم وطنان عزیز را حل نماید. برای مشاهده و دریافت خدمات این سامانه از طریق لینک زیر اقدام نمایید.

• برای ارسال پرونده خود به سامانه نهان نما می‌توانید از طریق دکمه زیر اقدام نمایید.
• بررسی پرونده