Պատկերի թվային մշակում

Թվային պատկերի մշակումը համակարգչային գիտության մեջ համակարգչային ալգորիթմների օգտագործումն է` թվային պատկերների վրա պատկերների մշակումը կատարելու համար։ Որպես թվային ազդանշանների մշակման ենթադաս կամ դաշտ, թվային պատկերի մշակումը շատ առավելություններ ունի անալոգային պատկերի մշակման հետ։ Այն թույլ է տալիս ալգորիթմների շատ ավելի լայն շրջանակ կիրառել մուտքային տվյալների վրա և կարող է խուսափել այնպիսի խնդիրներից, ինչպիսիք են` աղմուկի և ազդանշանային աղավաղումների ձևավորումը մշակման ընթացքում։ Քանի որ նկարները սահմանվում են երկու հարթության վրա (միգուցե ավելի) թվային պատկերի մշակումը կարող է մոդելավորվել բազմաչափ համակարգերի տեսքով։

Պատմություն 
Պատկերների մշակման առաջին թվային տեխնիկան մշակվել է 1960-ական թվականներին՝ Jet Propulsion Laborator- ի, Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի, Bell Laboratories- ի, Մերիլենդի համալսարանի և այլ հետազոտական ​​կենտրոնների կողմից, արբանյակային լուսանկարչության, ֆոտո հեռագրային ստանդարտների վերածման, բժշկական պատկերապատման, վիդեո հեռախոսակապի, կերպարի ճանաչման, լուսանկարների կատարելագործման համառ։ Այն ժամանակ սարքավորումների վերամշակման գինը, շատ բարձր էր։ Իրավիճակը փոխվեց 1970-ականներին, երբ մատչելի դարձան էժան համակարգիչները և այլ սարքավորումներ։ Այնուհետև հնարավոր դարձավ նկարները իրական ժամանակում մշակել որոշ առաջադրանքների համար, ինչպիսիք են հեռուստատեսային չափանիշների վերափոխումը։ Ընդհանուր օգտագործման համակարգիչների հզորության աճով, նրանց վրա սկսեցին կատարվել գրեթե բոլոր մասնագիտացված գործողությունները, որոնք պահանջում են համակարգչային ռեսուրսների մեծ ծախսեր։ Արագ համակարգիչներով և ազդանշանների մշակմամբ, որոնք հասանելի դարձան 2000-ականներին, թվային պատկերի մշակումը դարձել է պատկերի մշակման ամենատարածված ձևը և օգտագործվում է ոչ միայն այն պատճառով, որ այն տրամադրում է առավել ճկուն մեթոդներ, այլև այն պատճառով, որ այն ավելի էժան է այլ տարբերակներից։

Օգտագործման ոլորտները 
Պատկերների թվային մշակումը թույլ է տալիս օգտագործել շատ ավելի բարդ ալգորիթմներ, հետևաբար կարող է առաջարկել պարզ առաջադրանքների ավելի բարդ կատարումներ, այնպես էլ մեթոդների իրականացում, որոնք անալոգային միջոցներով անհնար կլիներ։

Թվային պատկերի մշակումը միակ գործնական տեխնոլոգիան է այս ոլորտների համար
 Վիճակագրական դասակարգման
 Արդյունահանման առանձնահատկության
 Ազդանշանի մշակման
 Նախշերի ճանաչում
 Գրաֆիկական նախագծման
Որոշ տեխնոլոգիաներ, որտեղ օգտագործվում է պատկերի թվային մշակում
 Թաքնված Մարկովի մոդելում
 Ռետուշ
 Արհեստական նեյրոնային ցանցում
 Մասնակի ածանցյալներով դիֆերենցիալ հավասարումներում

Թվային պատկերի փոխարկում

Զտիչ 
Թվային զտիչները օգտագործվում են թվային պատկերները խարխլելու և սրելու համար։ Զտիչը կարող է իրականացվել տարածական տիրույթում` հատուկ նախագծված միջուկներով (ֆիլտրային զանգվածներով) կամ հաճախականության տիրույթում (Ֆուրյե) հեղափոխությամբ՝ որոշակի հաճախականության շրջանները մաղելով։

Աֆինե վերափոխումներ 
Աֆինե վերափոխումները հնարավորություն են տալիս ստեղծել պատկերի հիմնական վերափոխումները` ներառյալ մասշտաբը, պտտումը, թարգմանումը և կտրումը։

Գրականություն 
 Jeff Schewe The Digital Negative: Raw Image Processing in Lightroom, Camera Raw, and Photoshop 
 Rafael C. Gonzalez։ Digital Image Processing, 3rd edition 
 Sridevi Pudipedi, Ravishankar Chityala։ Image procesing and Acquisition using Python
 Mark S. Nixon, Alberto S. Aguado: Feature Extraction and Image Procesing
 Ian T. Young, Jan J. Gerbrands and Lucas J. van Vliet: Fundamentals of Image procesing

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 Ասոցիացիա 
 Միջազգային կոնֆերանս
 IACSIT 2020
 CGDIP 2020
 DPPR 2019 

Պատկերի թվային մշակում
Համակարգչային տեսլական