پردازش تصویر

تصویر دیجیتالی

تصویر دیجیتال از تعداد بسیار زیادی از مربع‌های کوچک، مشهور به پیکسل تشکیل شده‌است. هر پیکسل دارای یک مقدار دیجیتال است که بیان‌گر مقدار روشنایی آن پیکسل است. به این نوع تصاویر، تصاویر رَستِری (Raster Image) هم می‌گویند. هر تصویر رستری از تعدادی سطر و تعدادی ستون تشکیل شده‌است.

مقادیر پیکسل

برای مشخص کردن رنگ یک پیکسل، روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. آنچه که متداول‌تر است آرجی بی است، که ۳ کانال مختلف برای ۳ رنگ قرمز، سبز و آبی در نظر می‌گیرند. اما در پردازش تصویر از فضاهای رنگی دیگر استفادهٔ بیشتری می‌شود. برای مثال فضای رنگ HSV.
در صورتی که از ۳ کانال قرمز و سبز و آبی استفاده شود و برای هر کانال ۸ بیت در نظر گرفته شود، هر کانال دارای ۲۵۶ حالت خواهد بود. در نتیجه هر پیکسل می‌تواند ۱۶۷۷۷۲۱۶ (۲۵۶ به توان ۳) رنگ مختلف را نشان دهد.

تفکیک‌پذیری تصویر

تفکیک‌پذیری تصویر به تعداد پیکسل‌ها در طول و عرض تصویر بستگی دارد.

رزولوشن رادیو متریک تصویر

در یک تصویر ۴ بیتی، حداکثر دامنه روشنایی برابر با ۱۶ (۲ به توان ۴) می‌باشد یعنی دامنه آن از ۰ تا ۱۵ می‌باشد. این تصویر در مقایسه با یک تصویر با نرخ بیت بالاتر، کیفیت پایین‌تری را به نمایش می‌گذارد. تصویر ۸ بیتی، حداکثر دامنه روشنایی ۲۵۶ را دارد، یعنی تغییرات هر پیکسل آن بین ۰ تا ۲۵۵ است؛ بنابراین رزولوشن رادیو متریک بهتری دارد.

کاربرد پردازش تصویر در زمینه‌های مختلف

امروزه با پیشرفت تجهیزات تصویر برداری و الگوریتم‌های پردازش تصویر شاخهٔ جدیدی در کنترل کیفیت و ابزار دقیق به وجود آمده‌است؛ و هر روز شاهد عرضه سیستم‌های تصویری پیشرفته برای سنجش اندازه، کالیبراسیون، کنترل اتصالات مکانیکی، افزایش کیفیت تولید و … هستیم.

کالیبراسیون و ابزار دقیق

اندازه‌گیری دقیق و سنجش فواصل کوچک یکی از دغدغه‌های اصلی در صنایع حساس می‌باشد. دوربین‌های با کیفیت امکان کالیبراسیون با دقت بسیار بالا در حد میکرون را فراهم آورده‌اند. به کمک سیستم‌های مبتنی بر پردازش تصویر می‌توان اشکال پیچیده صنعتی را با سرعت و دقت بالا اندازگیری کرد.

سرعت سنجی خودرو

رشد استفاده از سیستم‌های کنترل هوشمند سرعت و ثبت تخلف در سال‌های اخیر مشهود بوده‌است. این سیستم‌ها برای تشخیص سرعت خودروهای عبوری، از روش‌های متفاوتی استفاده می‌کنند. در این زمینه می‌توان از الگوریتم‌های پردازش تصویر استفاده کرد. با استفاده از دو دوربین و کالیبره کردن آن‌ها و پردازش تفاوت دید موجود در تصاویر بدست آمده از دو دوربین امکان تشخیص عمق خودروی عبوری فراهم می‌شود؛ و با توجه به مکان خودرو در لحظه‌های مختلف، سرعت خودرو قابل محاسبه است.
از مزایای استفاده از روش سرعت سنجی خودروها به کمک پردازش تصویر نسبت به دیگر روش‌ها مانند رادار یا لیزر، پ سیو بودن این روش است. بدین ترتیب امکان ثبت نشدن تخلف به علت استفاده متخلف از دستگاه‌های مختل‌کننده (Jammer) وجود ندارد. همچنین دستگاه‌های هشدار دهنده وجود سیستم‌های سرعت سنج که با آشکارسازی امواج رادار به متخلف هشدار می‌دهند نیز دیگر کاربری نخواهند داشت.
این سیستم‌های سرعت سنج دارای دونوع هستند.
- سرعت سنج ثابت که بر روی پایه‌هایی در کنار بزرگراه‌ها و جاده‌ها نصب می‌شوند.
- سرعت سنج خودرویی که بر روی خودروی پلیس سوار می‌شود. به علت حرکت خودروی پلیس استفاده از الگوریتم‌های ثابت‌کننده تصویر به منظور حذف حرکت خودروی پلیس لازم می‌باشد. از این نمونه بر روی خودروهای زانتیای کنترل نامحسوس پلیس ایران نصب شده‌است.

پلاک خوان پارکینگی

پلاک‌خوان پارکینگی با بهره‌گیری از توان قرائت پلاک به منظور هوشمندسازی و اتوماسیون پارکینگ‌های عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سامانه با ثبت ورود و خروج هر یک از خودروها و محاسبه هزینه پارک خودرو بر حسب تعرفه و زمان پارک بودن خودرو کمک شایانی به مدیریت پارکینگ می‌نماید.

پلاک‌خوان سازمانی

از این پلاک خوان به منظور ثبت پلاک خودرو و کنترل تردد خودروها استفاده می‌گردد. به‌کارگیری این نوع از پلاک خوان‌ها برای سازمان‌ها و ادارات جهت امکان کنترل تردد خودروها و انواع گزارش‌ها، تعریف افراد مجاز و مهمان در سامانه، کنترل درب‌ها با راهبند مکانیزه برای افراد مجاز مناسب می‌باشد.

پلاک‌خوان آماری

این پلاک خوان جهت ثبت پلاک خودرو و آمارگیری تردد خودروها استفاده شده و از نرم‌افزار ساده‌ای بهره برده و قرائت و ثبت پلاک‌های عبوری با آن صورت می‌پذیرد.

پلاک‌خوان جامع

پلاک‌خوان جامع در واقع به منظور کاربرد ترکیبی پلاک خوان سازمانی و پارکینگی تعریف شده‌است و برای مواردی بکار می‌رود که محاسبات مالی برای پلاک‌های ناشناس با تعریف افراد مجاز دائمی ترکیب می‌شود و قابلیت‌های هر دو سامانه را دارا می‌باشد.