خوارزمية دريش لكشف الحواف
خوارزمية دريش لكشف الحواف أو المرشح الرقمي لدريش أو كاشف الحواف لدريش هي خوارزمية كشف الحواف من اكتشاف البروفيسور الجزائري رشيد دريش خلال عام 1987م.
قام البروفيسور رشيد دريش خلال عام 1987م باكتشاف "خوارزمية دريش لكشف الحواف" التي هي خوارزمية كشف الحواف في رسومات الحاسوب ثنائية الأبعاد.
تتضمن "خوارزمية دريش لكشف الحواف" مجموعة عمليات كشف الحواف بواسطة طرق رياضيات تطبيقية متنوعة تساعد في تعريف كل بكسل في الصورة الرقمية عندما تتغير إضاءة الشاشة أو الصورة بشكل حاد أو عند الإضاءة المتقطعة.
تُنظم نقط الصورة التي تغيرت عندها الإضاءة بشكل حاد في مجموعة من المنحنيات المقطعة تسمى بالحواف.
تُعرف مشكلة إيجاد الانقطاع في الإشارات في البعد الواحد بمصطلح الكشف الخطوي أو خطوة الكشف، ومشكلة إيجاد الإشارة المنقطعة خلال الزمن بمصطلح كشف التغير.
كشف الحواف هو أداة أساسية في معالجة الصور الرقمية والإبصار للآلات والرؤية الحاسوبية وجزئياً في كشف مميزات المناطق واستخراج الممميزات.
تتمثل "خوارزمية دريش لكشف الحواف" في خوارزمية رقمية متعددة المراحل تهدف إلى الحصول على نتائج مُثلى في كشف الحواف ضمن صورة رقمية ثنائية الأبعاد.
وتعتمد هذه الخوارزمية على أعمال جون كاني في مجال كشف الحواف التي تكللت باكتشاف خلال عام 1986م.
وينص على ثلاثة معايير للحصول على أمثل كشف للحواف هي:
ومن أجل ذلك، فإن كاشف الحواف لدريش يسمى أحيانا كاشف الحواف لدريش-كاني.
تشترك خوارزمية دريش لكشف الحواف مع في المراحل الأربعة التالية:
ويكمن الفرق الأساسي في تنفيذ المرحلتين الأوليين من خوارزمية دريش لكشف الحواف.
فعلى عكس ، فإن "كاشف الحواف لدريش" يستعمل المرشح الرقمي المتمثل في على شكل:
فيقوم المرشح الرقمي الذي طوره البروفيسور رشيد دريش بتحسين معايير .
فكما هو واضح من الصيغة الرياضية السابقة، فإن المرشح الرقمي الفعال يتم الحصول عليه حينما تؤول قيمة الوسيط formula_2 نحو الصفر.
وهذا النوع من المرشحات الرقمية يكون ذا صيغة رياضية على شكل:
وتتمثل الميزة التنافسية لمثل هذا المرشح الرقمي في إمكانية ضبطه وفق خصائص الصورة الرقمية المعالجة باستعمال وسيط وحيد.
فإذا كانت قيمة الوسيط الرياضي formula_4 صغيرة (عادة ما تكون محصورة بين 0.25 و0.5)، فإن المرشح الرقمي يؤدي إلى أحسن كشف للحواف.
ومن جانب آخر، فإن أحسن تحديد لمواقع الحواف يتم إنجازه حينما تكون قيمة الوسيط الرياضي formula_4 عالية (ما بين 2 و3).
أما في غالبية حالات كشف الحواف العادية، فإن قيمة الوسيط الرياضي formula_4 المنصوح بها يجب أن تكون حول القيمة 1.
فاستعمال المرشح الرقمي المتمثل في تثبت جدواه خاصة في الحالات التي تكون فيها الصورة الرقمية المعالجة بها الكثير من أو تحتاج إلى حجم كبير من معالجة تحسين النعومة.
وهذه المعالجة للنعومة يؤدي حجمها الكبير إلى بروز نواة التفاف رياضي كبيرة في المرشحات الرقمية ذات .
وتتصف خوارزمية دريش لكشف الحواف في حالات كثرة وحجم كبير من معالجة تحسين النعومة، على عكس سابقتها ، بميزة تنافسية معتبرة لأن هذه الخوارزمية الحديثة تستطيع معالجة الصور الرقمية في وقت ثابت قصير باستقلالية تامة عن الحجم المطلوب من معالجة نعومة الصورة.
يمكن تقسيم عملية الحصول على الوسيط الرياضي formula_4 في المرشح الرقمي لدريش ثنائي الأبعاد، أثناء تنفيذ خوارزمية كشف الحواف، إلى مرحلتين اثنتين.
فيتم المرور في المرحلة الأولى ضمن مصفوفة الصورة الرقمية وفق الاتجاه الأفقي من اليسار إلى اليمين باتباع الصيغة الرياضية التالية:
ثم يتم المرور من اليمين إلى اليسار باتباع الصيغة الرياضية التالية:
ويتم بعد ذلك تخزين نتائج الحوسبة في مصفوفة ثنائية الأبعاد مؤقتة:
ثم تأتي المرحلة الثانية من الخوارزمية التي هي مشابهة إلى حد كبير للمرحلة الأولى.
فيتم استعمال المصفوفة ثنائية الأبعاد في العملية السابقة كمدخلات حوسبة.
فيتم المرور عبر هذه المصفوفة في الاتجاه العمودي من الأعلى إلى الأسفل، ثم من الأسفل إلى الأعلى، باتباع الصيغ الرياضية التالية:
وهذا الوصف للمرحلتين والصيغ الرياضية في خوارزمية دريش يقتضي استقلال الصفوف والأعمدة المعالجة في المصفوفة.
ونتيجة لذلك، فإن الحل الذي يقدمه هذا المرشح الرقمي الحديث المتوفر على يتم توظيفه أحيانا في الأنظمة المضمنة ومعمارية البرمجيات التي تعتمد على مستوى عال من الحوسبة المتوازية.
إن الخصائص الرياضية لهذه الخوارزمية يتم استعمالها أحيانا في التنفيذ العملي لتقنية المرشح الرقمي لدريش.
فيكفي عندئذ تنفيذ مرحلة واحدة من الخوارزمية، ليُعاد إنجازها مرة أخرى بعد ذلك، ولكن بعد تحويل مصفوفة الصورة الرقمية الناتجة في المرحلة الأولى إلى منقولة مصفوفة يُعاد تطبيق نفس الصيغ الرياضية للمرحلة الأولى عليها.