Digital Image Processing پردازش تصاویر دیجیتال By Hamed Tirandaz

مراجع اصول پردازش تصویر Digital Image Processing 2nd Edition جواد حدادنیا، حامد تیرانداز Digital Image Processing 2nd Edition Rafael C. Gonzalez and Richard Woods Prentice Hall Editions, 2002 Digital Image Processing 3nd Edition William K. Pratt John Wiley and Sons Inc. 2001 Computer Vision Algorithms and Applications Richard Szeliski

ارزيابی ترجمه مقاله امتحان پايان ترم پروژه مطلب حضور در کلاس

برخي از حوزه‌هاي كاربرد پردازش تصوير

Applications

Examples: Image Correction Needed when image data is erroneous: Bad transmission Bits are missing: Salt & Pepper Noise

Image Deblurring: Motion Blur Can be used when a camera or object is moved during exposure

Deblurring Can be used when the camera was not focused properly!!

Image manipulation Image improvement, e.g. too dark image

Medical Image Processing Image Processing is widely used E.g. Analysis of microscopic images

Medical Image Processing MR/CT Imaging of a human body Use for Brain Surgery

Conveyer belt applications Checking and sorting For example: checking bottles in the supermarket Quality control Does the object have the correct dimensions, color, shape, etc.? Is the object broken? Robot control Find precise location of the object to be picked

Biometrics Recognizing/verifying the identity of a person by analyzing one or more characteristics of the human body Characteristics: Fingerprint, eye (retina, iris), ear, face, heat profile, shape (3D face, hand), motion (gait, writing), … Applications: Verifying: Access control (bio-passports) Recognizing: Surveillance: 9/11 زیست سنجی

انواع تصاوير تصویر دیجیتال را می توان از هر پرتویی استخراج نمود. پرتوهاي متعدّدي را مي‌توان از محيط‌هاي مختلفي گرفت، به صورت تصوير يا ويديو ضبط نمود و مشاهده كرد، سپس تحليل نمود، انتقال يا ذخيره نمود. امواج صوتي فركانس بالا (ماوراي صوت) براي ايجاد تصاوير از بدن انسان و امواج صوتي فركانس پايين براي ايجاد تصوير از سطوح زيرين زمين به كار برده مي‌شوند. شکل ‏1‑2 طيف الكترومغناطيسي

اولين تصاوير ديجيتالي با استفاده از نوارهاي سوراخ شده در ترمينال تلگراف (1و1920) 5 سطح خاكستري

اولين تصوير ديجيتالي ارسال شده از طريق كابل (1929) 15 سطح خاكستري

اولين تصوير ديجيتالي از سطح ماه ارسال شده توسط سفينه فصايي آمريكا (جولاي 1964)

نمونه هايي از عكسبرداري با اشعه گاما

نمونه هايي از عكسبرداري با اشعه X Different wavelengths of radiation have different properties. The x-ray region of the spectrum, it carries sufficient energy to penetrate a significant volume or material.

نمونه هايي از عكسبرداري با اشعه ماوراء بنفش

Long wavelengths Copious quantities of infrared (IR) radiation are emitted from warm objects (e.g., locate people in total darkness).

نمونه هايي از عكسبرداري با مايكروسكپ در نور مرعي

عكسبرداري ماهواره اي در باند مادون قرمز از برخی نقاط مسكوني جهان عكسبرداري ماهواره اي در باند مادون قرمز از برخی نقاط مسكوني جهان

كنترل كيفيت در خط توليد توسط پردازش تصوير نمونه هايي از تصاوير محصولات در خط توليد

شناسايي و تاييد توسط پردازش تصوير نمونه هايي از تصاوير جهت شناسايي توسط پردازش تصوير

تصويربرداري در باند مايكرويو تصوير برداري راداري

تصويربرداري در باند مايكرويو MRI

تصويربرداري صوتي تصويربرداري ماوراء صوت

تصويربرداري صوتي لرزه نگاري مادون صوت

تصاويرساخته شده توسط كامپيوتر

ساختار بینایی انسان شناخت نحوه ادراك بينايي انسان نقش اساسي در درك و بكارگيري مفاهيم پردازش تصاوير ديجيتالي دارد. اجزاء ادراك بينايي ساختمان چشم انسان تشكيل تصوير در چشم تطبيق و تشخيص درخشندگي

ساختمان چشم انسان

نكاتي در خصوص ساختمان چشم فصل دوم: مباني تصاوير ديجيتال نكاتي در خصوص ساختمان چشم لايه choroid يا شميميه شامل مويرگهاي خوني است كه چشم را تغذيه مي كند. عتبيه مانند ديافراگم دوربين با تغيير قطر نور ورودي را براي بهترين ديد تنظيم ميكند. قرنيه نقش دريجه ورودي و يك عدسي با ديوپتر ثابت را دارد. عدسي از آب، چربي و پروتئين تشكيل شده است. و 8% نورمرئي و اكثر نورهاي غير مرئي را جذب مي كند.

شبكيه پوشيده از گيرنده هاي حساس ميله اي و مخروطي است. فصل دوم: مباني تصاوير ديجيتال شبكيه پوشيده از گيرنده هاي حساس ميله اي و مخروطي است. هر جند سلول ميله اي به يك عصب متصل است. ونقش ايجاد ديد كلي با حساسيت بالا را دارد. (Scotopic or Dim-light Vision) گيرنده هاي مخروطي در مركز ديد يا Fovea متمركز است. (150000 /mm2) حساسيت گيرنده هاي مخروطي كم است اما توانايي تشخيص رنگ را دارند. (Photopic Vision) در نور متوسط هر دو نوع گيرنده درگير ساخت تصوير هستند. (Mesopic Vision)

توزيع سلولهاي بينايي در شبكيه چشم انسان فصل دوم: مباني تصاوير ديجيتال توزيع سلولهاي بينايي در شبكيه چشم انسان

فصل دوم: مباني تصاوير ديجيتال تشكيل تصوير در چشم

Pinhole camera This is the simplest device to form an image of a 3D scene on a 2D surface. Straight rays of light pass through a “pinhole” and form an inverted image of the object on the image plane.

شدت روشنايي قابل درك با روشنايي زمينه ارتباط دارد. فصل دوم: مباني تصاوير ديجيتال پديده كنتراست همزمان شدت روشنايي قابل درك با روشنايي زمينه ارتباط دارد.

شدت روشنايي قابل درك با روشنايي زمينه ارتباط دارد. فصل دوم: مباني تصاوير ديجيتال پديده كنتراست همزمان شدت روشنايي قابل درك با روشنايي زمينه ارتباط دارد.

Camera optics In practice, the aperture must be larger to admit more light. Lenses are placed to in the aperture to focus the bundle of rays from each scene point onto the corresponding point in the image plane