A A A Robert Koprowski - Kanał RSS

Analiza i przetwarzanie obrazów

Jak wiadomo, jednym z najważniejszych narządów zmysłu człowieka jest wzrok, z pomocą którego uzyskujemy od 80% do 90% informacji o otaczającym nas świecie.Można dostrzec analogię między obrazem odbieranym przez nasz zmysł wzroku a obrazem komputerowym. W tylnej ścianie gałki ocznej znajduje się mozaika, złożona z wielu komórek nerwowych, reagujących na światło, które uzyskaną informację przesyłają do mózgu. Obraz na monitorze komputera też składa się z szeregu punktów, nazywanych zwykle pikselami. Kolor i intensywność świecenia poszczególnych punktów obrazu jest odbiciem obrazu uzyskiwanego z przetwornika optoelektronicznego (...) Nasz zmysł wzroku z pewnością przewyższa komputer w interpretacji obrazu. Korzystając z pracy [12], można wymienić następujące praktyczne dziedziny, w których konieczne jest “sztuczne widzenie”. Są to:

  • automatyka (polepszenie autonomiczności robotów wyręczających człowieka w wielu mechanicznych pracach, polepszenie jakości działania systemów regulacji automatycznej),
  • medycyna (automatyczna analiza i rozpoznawanie obrazów preparatów tkankowych, rentgenogramu, ultrasonogramów, obrazów z tomografii rentgenowskiej i NMR itp.),
  • kryminalistyka (wyszukiwanie w obrazie cech i szczegółów nierozróżnialnych ludzkim wzrokiem),
  • geodezja i kartografia (automatyczne przetwarzanie wielkich ilości danych obrazowych
  • zwłaszcza lotniczych i satelitarnych),
  • komunikacja (wykrywanie obecności, kierunku i natężenia ruch pojazdów, określanie wielkości kolejki pojazdów czekających na skrzyżowaniach, automatyczne wykrywanie kolizji i wypadków),
  • laboratoria badawcze (kontrola materiałów, kontrola jakości wyrobów),
  • zabezpieczanie obiektów pod szczególnym nadzorem (kontrola bagaży, nadzór nad ruchem w pewnym obszarze, wykrywanie intruzów),
  • wojskowość (kierowanie naprowadzaniem inteligentnej broni na współczesnym polu walki),
  • astronomia i astrofizyka (analiza obrazów w zakresie widmowym przekraczającym możliwości ludzkiego wzroku),
  • metrologia (pomiary dokonywane na podstawie obrazu).
    Analizując zastosowania technik komputerowego przetwarzania obrazów w wymienionych dziedzinach można stwierdzić, że mimo wielu jeszcze niedoskonałości sztuczne przetwarzanie obrazu odznacza się licznymi cechami przewyższającymi ludzki zmysł wzroku. Do podstawowych zalet wyzyskania komputera w procesie analizy i przetwarzania obrazu można zaliczyć [10]:

    • niższą cenę analizy obrazów,
    • powtarzalność wyników,
    • możliwość automatycznego rejestrowania wyników,
    • możliwość dowolnego programowania procesu przetwarzania,
    • brak czynników ludzkich, takich jak męczenie, znudzenie, stres, podatność na przekupstwo itp.,
    • pracę w dowolnym zakresie zarówno światła widzialnego, jak i podczerwieni czy nadfioletu,
    • pracę w miejscach niedostępnych dla człowieka,
    • możliwość łatwego i taniego powielania sprawdzonych rozwiązań,
    • brak instynktu samozachowawczego (broń).
  • Matlab jako środowisko do przetwarzania obrazów

    Przeznaczeniem programu MATLAB jest wykonywanie inżynierskich i naukowych obliczeń. Pozwala on na modelowanie, analizę i wizualizację danych oraz wyników obliczeń.Sukces komercyjny programu MATLAB opiera się na jego otwartości i łatwości rozbudowy przez użytkownika.

  • Akwizycja

    Akwizycja obrazów jest procesem przetwarzania informacji obrazowej o otaczającym nas świecie na postać cyfrową, dogodną do obróbki w systemach komputerowych.

  • Obraz w programie matlab

    Jedną z podstawowych cech obrazu jest reprezentująca go paleta barw. Można wyróżnić obrazy czarno białe, obrazy monochromatyczne (tzw. wieloodcieniowe) oraz obrazy kolorowe.

  • Dyskretna struktura obrazów

    Podstawowym zagadnieniem, jakie występuje przy przetwarzaniu obrazu uzyskiwanego z przetwornika CCD jest odpowiednie zdefiniowanie parametrów sztucznej reprezentacji obrazu w komputerze.

  • Przekształcenia punktowe

    Przekształcenia punktowe, zwane inaczej przekształceniami bezkontekstowymi, są to przekształcenia dotyczące stopnia szarości lub nasycenia barwy każdego punktu obrazu oddzielnie.

  • Przetwarzanie regionalne

    W procesie przetwarzania obrazu często niejednokrotnie trzeba dokonać obróbki wybranych fragmentów (regionów) obrazu. Dotyczy to przede wszystkim poprawy jakości wybranego fragmentu obrazu.