پردازش تصاویر 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.
تصاویر رقمی (دیجیتالی)[ویرایش]
تصاویر سنجش شده که از تعداد زیادی مربعات کوچک (پیکسل) تشکیل شدهاند. هر پیکسل دارای یک شماره رقمی(Digital Number) میباشد که بیانگر مقدار روشنایی آن پیکسل است. به این نوع تصاویر، تصاویر رستری هم میگویند. تصاویر رستری دارای سطر و ستون میاشند.
مقادیر پیکسلها[ویرایش]
تفکیکپذیری تصویر[ویرایش]
تفکیکپذیری تصویر به تعداد پیکسلها در طول و عرض تصویر بستگی دارد.
رزولیشن تصویر[ویرایش]
با یک تصویر ۴ بیتی، حداکثر دامنه روشنایی ۱۶ (۲ به توان ۴) میباشد که دامنه آن از ۰ تا ۱۵ نشان داده میشود. در این حالت تصویر کیفیت پایینی را به نسبت تصاویری با نرخ بیت بالاتر ارائه میکند. تصویر ۸ بیتی حداکثر دامنه ۲۵۶ دارد و تغییرات آن بین ۰ تا ۲۵۵ است؛ که دقت بالاتری دارد.
امروزه روشهای متعدد و پیشرفتهای برای فشردهسازی وجود دارد. فشردهسازی تصویر با توجه به این گزارهٔ مهم صورت میگیرد که چشم انسان حد فاصل دو عنصر تصویری نزدیک به هم را یکسان دیده و به خوبی تمایز آنها را نمیتواند تشخیص دهد. همچنین اثر نور و تصویر برای مدت زمان معینی در چشم باقی میماند که این پدیده در ساخت تصاویر متحرک مورد توجه میباشد.
عملیات اصلی در پردازش تصویر[ویرایش]
تبدیلات هندسی: همانند تغییر اندازه، چرخش و...
رنگ: همانند تغییر روشنایی، وضوح و یا تغییر فضای رنگ
ترکیب تصاویر: ترکیب دو یا چند تصویر
فشرده سازی پرونده: کاهش حجم تصویر
ناحیه بندی پرونده: تجزیهٔ تصویر به نواحی با معنی
بهبود کیفیت پرونده: کاهش نویز، افزایش کنتراست، اصلاح گاما و ...
سنجش کیفیت تصویر
ذخیرهسازی اطلاعات در تصویر
انطباق تصاویر
فشردهسازی تصاویر[ویرایش]
مقالهٔ اصلی: فشردهسازی تصاویر
برای ذخیرهسازی تصاویر مطلوب است حجم اطلاعات تا جایی که ممکن است کاهش یابد و اساس بسیاری از روشهای فشردهسازی کنار گذاردن بخشهایی از اطلاعات و دادهها است.
میتوان با ضریب یا نسبت فشردهسازی است میزان کنار گذاشتن اطلاعات را مشخص کرد. فشرده سازی تصاویر، ذخیرهسازی و انتقال اطلاعات را آسانتر میکند و میتواند سبب کاهش پهنایباند و فرکانس مورد نیاز شود.
روش JPEG
نام این فرمت در واقع مخفف کلمات JOINT PHOTOGRAPHIC EXPERT GROUP است. از این روش در فشردهسازی عکس و تصاویر گرافیکی ساکن استفاده میشود JPEG اولین و سادهترین روش در فشردهسازی تصویر است به همین دلیل در ابتدا سعی شد برای فشردهسازی تصاویر متحرک مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور تصاویر به صورت فریم به فریم مانند عکس فشرده میشدند وبا ابداع روش MOTION JPEG برای ارتباط دادن این عکسها به هم تلاش شد که با مشکلاتی همراه بود.
روش MPEG
نام این فرمت مخفف عبارت MOVING PICTURE EXPERT GROUP است. این روش در ابتدای سال ۹۰ ابداع شد و در آن اطلاعات تصویر با سرعت حدود ۵/۱ مگابیت بر ثانیه انتقال پیدا میکرد که در تهیه تصاویر ویدئویی استفاده میشد. با این روش امکان ذخیره حدود ۶۵۰ مگابایت اطلاعات معادل حدود ۷۰ دقیقه تصویر متحرک در یک دیسک به وجود آمد. در MPEG بیتهای اطلاعات به صورت سریال ارسال میشوند و به همراه آنها بیتهای کنترل و هماهنگکننده نیز ارسال میشوند که موقعیت و نحوه قرارگیری بیتهای اطلاعاتی را برای انتقال و ثبت اطلاعات صدا و تصویر تعیین میکند.
روش MPEG۲
در روش MPEG۲ از ضریب فشردهسازی بالاتری استفاده میشود و امکان دسترسی به اطلاعات ۳ تا ۱۵ مگابیت بر ثانیهاست از این روش در دیویدیهای امروزی استفاده میشود در اینجا نیز هر فریم تصویری شامل چندین سطر از اطلاعات دیجیتالی است.
مشاهده پست مشابه : پخش عمده لوازم جانبی و نرم افزار
به وبلاگ خود خوش امدید