11 بهمن پردازش تصویر در متلب چیست و چه کاربرد هایی دارد؟ نوشته شده: adminsite 0 در گذشته که عکس میگرفتیم نگران بودیم که عکس هامون تیره و تار نیفتد و وقتی هم این اتفاق می افتاد دیگر راه حلی برای درست کردن تصویر نبود. بعد ها که دوربین دیجیتال به بازار اومد مشکل تیره و تار شدن عکس ها حل شد چون می توانستیم از یک تصویر بار ها و بارها عکس بگیریم تا بالاخره به تصویر دلخواهمون برسیم. امروزه با پیشرفت تکنولوژی دیگر میتوانیم کیفیت عکس ها را هم تغییر بدیم و نیازی به چند بار عکس برداری از یک تصویر نیست. و البته این نکته به خیلی از حوزه ها کمک بزرگی کرد. به طور مثال در حوزه پزشکی که تصویربرداری ها با اشعه ایکس صورت میگیرد به دلیل مضر بودن این اشعه امکان اینکه از بیمار بتوان چند بار عکس گرفت وجود ندارد پس اینجا تکنیک پردازش تصویر به کمک متخصصان آمد تا بتوان حتی با تصویری که کیفیت چندانی ندارد به نتیجه دلخواهی که پزشک انتظار دارد برسند. یکی از نرم افزارهای بسیار پرکاربرد در این زمینه نرم افزار متلب است. در ادامه به موضوع پردازش تصویر با متلب میپردازیم. پردازش تصویر و تاریخچه آن قبل از آنکه به موضوع پردازش تصویر با متلب بپردازیم باید با مفهوم پردازش تصویر آشنا باشیم .پردازش تصویر یک تکنیک است که تصویر را به فرمت دیجیتال تبدیل میکند و با انجام عملیات بر روی تصویر سبب رسیدن به یک تصویر بهبود یافته میشود و یا میتوان برخی اطلاعات مفید را از تصویر استخراج کرد.در واقع پردازش تصویر شاخه ای از پردازش سیگنال است. به طور کلی به فرآیند تبدیل یک عکس به فرم دیجیتال و اعمال عملیات‌هایی مشخص در جهت استخراج اطلاعات از آن، “پردازش تصویرImage Processing) ) میگویند. معمولاً فرایند پردازش تصویر با همه عکس‌ها به عنوان سیگنال‌هایی دوبعدی رفتار میکند و متودهای از پیش تعیین‌شده پردازش سیگنال را بر روی آنها اعمال میکند. اولین کاربرد تصویر دیجیتال به زمانی برمیگردد که یک تصویر برای نخستین بار توسط کابل زیر دریایی میان لندن نیویورک ارسال شد.این اتفاق نوین در در اوایل دهه 1920 در صنعت روزنامه رخ داد. و سبب شد که زمان مورد نیاز برای انتقال تصویر در سراسر اتلانتیک از یک هفته به سه ساعت در روز کاهش پیدا کند. برای انتقال کابل ها، بوسیله تجهیزات چاپ تخصصی تصاویر را رمز گذاری کرده و سپس آنها را باسازی میکردند. بعضی مشکلات اولیه نیز در خصوص کیفیت بصری تصاویر دیجیتال رخ میداد که مربوط میشد به، تولیدکنندگان چاپی. تصاویر دیجیتال نیاز به ذخیره سازی و قدرت محاسباتی دارند، طوریکه پیشرفت در زمینه پردازش تصویر دیجیتال بستگی دارد به توسعه فناوری هایی همچون؛ رایانه های های دیجیتال، و پشتیبانی دستگاه هایی برای ذخیره سازی، نمایش و انتقال داده ها. رایانه های چند منظوره با سریعتر شدن جای سخت افزارها را گرفتند و در سال 1994 در تالار مشاهیر فناوری فضایی، از فناوری پردازش تصویر برای کاربردهای پزشکی رونمایی شد. و با فراهم شدن رایانه‌ها و پردازنده‌های سیگنالی در سال 2000 پردازش تصویر دیجیتال به متداول‌ترین شکل پردازش تصویر تبدیل شد. نرم افزار هایی که هم اکنون در زمینه پردازش تصویر کاربرد دارند عبارتند از : نرم افزار های هالکن ، پایتون ، فوتوشاپ و متلب. در حوزه پزشکی و صنعت پردازش تصویر با متلب کاربرد بیشتری دارد. پردازش تصویر و کاربرد های آن امروزه پردازش تصویر دیجیتال نه تنها در جامعه دانشگاهی به عنوان یک موضوع داغ برای تحقیقات شناخته شده است. بلکه در زمینه های مختلف نظیر تشخیص و شناساسی چهره در بخش های امنیتی، تشخیص بیماری ها در تصاویر پزشکی به صورت خودکار، تشخیص پلاک های خودرو ها در کنترل ترافیک و صدها مورد دیگر نیز کاربرد دارد. در این مقاله به دو نوع از پرکاربرد ترین انواع پردازش تصویر با متلب می پردازیم. یکی از پر اهمیت ترین کاربرد های این تکنیک در حوزه پردازش تصاویر پزشکی است. همانطور که پیشتر گفته شد عکسبرداری در حوزه پزشکی به دلیل اینکه اغلب تصویربرداری ها با اشعه ایکس صورت میگیرد امکان تکرار دوباره تصویر برداری نیست به همین دلیل اگر تصویری که گرفته می شود تار باشد تلاش متخصصان بر این است که با تکنیک پردازش تصویر عکس را بهبود ببخشند که به این عمل فیلترینگ هم میگویند. گاهی اوقات هم فقط مسئله تار بودن و یا کیفیت تصویر مد نظر نیست بلکه پزشک با تصویری که از بیمار گرفته میشود میخواهد به طور مثال محل غده سرطانی ای که در محل عکس برداری است را به طور دقیق مشاهده کند. در اینجا با تکنیک پردازش تصویر با متلب لبه های غده سرطانی یا زایده موجود یافت میشود و با بخش بندی در تصویر محل دقیق آن مشخص میشود. در نتیجه در حوزه پزشکی از روش‌هایی مانند تقسیم بندی و تجزیه بافت برای تشخیص و شناسایی بیماری‌هایی مانند سرطان و سایر اختلالات استفاده میشود. یکی دیگر از پرکاربرد ترین تکنیک پردازش تصویر با متلب تشخیص پلاک خودرو است . سیستم تشخیص پلاک خودرو در ابتدا از محل عبور وسایل نقلیه اطلاعات بینایی را توسط یک دوربین وارد کامپیوتر میکند.کامپیوتر با دریافت متوالی این تصاویر آنها را جهت شناسایی وجود خودرو در یک پنجره مناسب مورد بررسی و پردازش قرار می‌دهد و با شناسایی خودرو فریم مربوط به آن را در حافظه کامپیوتر ذخیره میکند.بعد از شناسایی خودرو، سیستم با یک الگوریتم مناسب و سریع محل پلاک خودرو را مستقل از اندازه و نوع پلاک در روی فریم دریافتی پیدا میکند. به دلیل کثیف و غیرایده‌آل بودن پلاک‌ها، نویزهای پلاک توسط فیلترهای غیرخطی پردازش تصویر حذف و آن را برای پردازش‌های بعدی مهیا می‌گردد که این پردازش تصویر با متلب عموما انجام میشود.در آخرین مرحله سیستم تشخیص پلاک خودرو کراکترها و کلمات جدا شده را به کمک سیستم تشخیص الگوی شبکه عصبی شناسایی و اطلاعات استخراج شده از محل پلاک همراه با پارامترهای دیگر در یک بانک اطلاعاتی جهت استفاده در کاربرد موردنظر ذخیره می‌شوند. مراحل پردازش تصویر پردازش تصویر دیجیتال، طیف وسیعی از سخت‌افزار، نرم افزار و مبانی نظری را دربرمی گیرد. روش های پردازش تصویر از دو حوزه کاربردی اصلی سرچشمه می گیرند: بهبود داد‌های تصویری برای تفسیر انسانی پردازش داده‌های تصویری برای درک ماشین در یک عملیات کامل پردازش تصویر با متلب از مرحله اولیه که تصویر به نرم افزار متلب وارد می شود تا آخرین مرحله آن که به هر شئ مشخص در تصویر یک برچسب اختصاص داده می شود؛ شامل چندین مرحله می شود. اولین مرحله از فرایند پردازش تصویر با متلب ، دستیابی به عکس است. همچنین از آن به عنوان مرحله پیش پردازش نیز نام برده میشود. این مرحله شامل دریافت عکس از منبعی نرم‌افزاری است. مرحله بعد از پیش پردازش ، اصلاح بهبود تصویر است. بهبود تصویر در واقع فرایند بیرون کشیدن و برجسته کردن برخی ویژگی های مورد نظر از یک تصویر مبهم است. ترمیم تصویر مرحله بعدی است. به فرایند بهبود ظاهر یک تصویر، ترمیم تصویر میگویند. درحالی که فرایند ترمیم تصویر، برخلاف فرایند بهبود تصویر، از مدل‌های مشخص ریاضی و احتمالات استفاده میکند. پردازش رنگ تصویر و موجک ها و رزلوشن‌های چندگانه از مراحل بعدی پردازش تصویر با متلب هستند. جمع بندی با رشد تکنولوژی کاربرد پردازش های سیگنال و تصویر هم افزایش پیدا کرده است. و همانطور که گفته شد یکی از نرم افزار های پرکاربرد در این تکنیک ها نرم افزار متلب است که برای اینکه متخصصان بتوانند در این تکنیک ها مهارت پیدا کنند ابتدا باید با نرم افزار متلب آشنا باشند و تسلط خوبی پیدا کنند. هر ساله تقاضای متخصصین به این حوزه با سرعت زیادی رو به افزایش بوده و نشان دهنده نیاز حوزه های مختلف به این فناوری است. نویسنده: سمانه خان بیگی، کارشناس دپارتمان مهندسی پزشکی گروه آموزشی پارس پژوهان اشتراک گذاری Facebook Googleplus Linkedin RSS Skype Twitter نظرات (0) نظرات هیچ نظری ثبت نشده است.