پردازش تصویر
پردازش تصویر به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی روزمره ما تبدیل شده است، از بهبود عکس ها در تلفن های ما تا تجزیه و تحلیل تصاویر پزشکی برای تشخیص. این یک زمینه گسترده است که تکنیک ها و الگوریتم های مختلفی را برای دستکاری و تجزیه و تحلیل تصاویر دیجیتال در بر می گیرد. پردازش تصویر شیوه تعامل ما با داده های بصری را متحول کرده است و راه های جدیدی را در زمینه هایی مانند پزشکی، مهندسی و سرگرمی باز کرده است.
پیشرفت ها در پردازش تصویر قابل توجه بوده است و راه را برای تحقیقات و نوآوری های جدید هموار کرده است. به عنوان مثال، پردازش تصویر پزشکی پزشکان را قادر می سازد تا بیماری ها را زودتر تشخیص دهند و به نتایج درمانی بهتری منجر شود. به طور مشابه، تکنیک های پردازش تصویر توسعه خودروهای خودران را تسهیل کرده است، جایی که دوربین ها و حسگرها برای تجزیه و تحلیل استفاده می شوند.
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.
اهمیت پردازش تصویر
پردازش تصویر یک جنبه ضروری در هر صنعتی است که با محتوای بصری سروکار دارد. در دنیای دیجیتال امروزی، استفاده از تصاویر باکیفیت در ارائه یک تصویر حرفه ای و صیقلی به مشتریان بسیار مهم است. پردازش تصویر شامل دستکاری تصاویر دیجیتال برای افزایش کیفیت، بهبود وضوح آنها و حذف هر گونه نقص است. اهمیت پردازش تصویر به کسب و کارها این امکان را می دهد که محتوای بصری جذابی ایجاد کنند که توجه مخاطبان را به خود جلب کند. با استفاده از ابزارها و تکنیک های پیشرفته پردازش تصویر، کسب و کارها می توانند تصاویری با کیفیت بالا ایجاد کنند که در بازاریابی، تبلیغات، برندسازی و توسعه محصول بسیار مهم هستند.
در زیر پروژه‌هایی که در زمینهٔ پردازش تصاویر پیاده‌سازی شده است، توضیح داده می‌شود. این پروژه‌ها با استفاده از پردازش تصویر، شمارش و اندازه‌گیری اشیا، دسته‌بندی اشیا، تشخیص عیوب مثل تشخیص ترک، و بسیاری عملیات دیگر را انجام می‌دهند.
- اندازه‌گیری و کالیبراسیون
- جداسازی پینهای معیوب
- بازرسی لیبل و خواندن بارکد
- بازرسی عیوب چوب
- بازرسی قرص
- بازرسی و دسته‌بندی زعفران
- درجه‌بندی و دسته‌بندی کاشی
- بازرسی میوه
- بازرسی شماره چک
- بینایی ماشینی
بینایی رایانه‌ای (به انگلیسی: Computer vision) یا بینایی ماشینی (به انگلیسی: Machine vision) یکی از شاخه‌های علوم کامپیوتر است که شامل روش‌های مربوط به دستیابی تصاویر، پردازش، آنالیز و درک محتوای آنها است. معمولاً این پردازش‌ها تصاویر تولید شده در دنیای واقعی را به عنوان ورودی دریافت و داده‌هایی عددی یا سمبلیک را به عنوان خروجی تولید می‌کنند، مانند در شکل‌هایی از تصمیم‌گیری. یکی رویه‌های توسعهٔ این شاخه بر اساس شبیه‌سازی توانایی بینایی انسان در رایانه است. بینایی رایانه‌ای به مسائل مختلفی از جمله استخراج داده از عکس، فیلم، مجموعه چند عکس از زوایای مختلف و پردازش تصاویر پزشکی می‌پردازد. معمولاً ترکیبی از روش‌های مربوط به پردازش تصاویر و ابزارهای یادگیری ماشینی و آمار برای حل مسایل مختلف در این شاخه استفاده می‌گردد.
منافع و کاربردهای استفاده از تکنیک های پردازش تصویر به شرح زیر است:
افزایش سرعت و کیفیت تولید
کاهش ضایعات
اصلاح روند تولید
گسترش کنترل کیفیت
کاربردهای پردازش تصویر
یکی از کاربردهای مهم پردازش تصویر در زمینه تصویربرداری پزشکی است که در آن برای بهبود کیفیت تصویر و استخراج اطلاعات دقیق از تصاویر پزشکی مانند اشعه ایکس، سی تی اسکن و ام آر آی استفاده می شود. تکنیک‌های پردازش تصویر در زمینه نظارت نیز به کار می‌رود، جایی که از آن برای تجزیه و تحلیل و تفسیر فیلم‌های ویدئویی، ردیابی اشیاء مورد علاقه و تشخیص ناهنجاری‌ها استفاده می‌شود. علاوه بر این، پردازش تصویر در زمینه سنجش از دور مورد استفاده قرار می گیرد، جایی که برای تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی برای استخراج اطلاعات در مورد سطح زمین، مانند پوشش زمین، پوشش گیاهی و منابع آب استفاده می شود. این برنامه ها پتانسیل گسترده پردازش تصویر را برای حل مشکلات دنیای واقعی و کمک های معنادار به جامعه نشان می دهند.
برخی از خدمات اختصاصی پردازش تصویر شرکت:
تشخیص و شناسایی چهره
تشخیص و شناسایی الگو کف دست، عنبیه، اثر انگشت.
انواع سیستمهای شناسایی و خواندن پلاک خودرو به صورت کاملاً اتوماتیک
تشخیص نوری نویسه ها
شناسایی و تشخیص دست خط
تبدیل اسناد کاغذی به الکترونیکی
سیستم های تشخیص و ردیابی حرکت
سیستم های تشخیص و خواندن انواع بارکد
سیستم های نظارت بر روی نوار تولید، نوار نقاله و ربات ها
مباحث مربوط به بازی ها و گرافیک کامپیوتری
مباحث مرتبط با بینایی ماشین و دریافت، آنالیز و استخراج داده ها
بهینه سازی تصاویر
آینده پردازش تصویر هیجان انگیز است و پتانسیل بسیار زیادی برای مشاغل و افراد دارد. با پیشرفت در یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و بینایی کامپیوتری، پردازش و تجزیه و تحلیل تصاویر در سطح بی سابقه ای از دقت و سرعت امکان پذیر است. استفاده از الگوریتم‌های یادگیری عمیق در پردازش تصویر، توسعه سیستمهای هوشمندی را امکان‌پذیر کرده است که می‌توانند تصاویر را درک و تفسیر کنند و آنها را در طیف وسیعی از کاربردها، از وسایل نقلیه خودران گرفته تا تصویربرداری پزشکی، مفید می‌سازد. علاوه بر این، ادغام محاسبات ابری و محاسبات لبه با فناوری‌های پردازش تصویر، پردازش حجم زیادی از تصاویر را در لحظه امکان‌پذیر کرده است و فرصت‌های جدیدی را برای کسب‌وکارها برای بهبود عملکردشان باز می‌کند. همانطور که به جلو می رویم، آینده پردازش تصویر به تکامل خود ادامه خواهد داد و نحوه تعامل ما با اطلاعات بصری را تغییر خواهد داد.
