Sayısal görüntü işleme

Sayısal görüntü işleme bilgisayar algoritmaları kullanarak sayısal resimler üzerinde görüntü işlemenin gerçekleştirilmesidir. Sayısal sinyal işlemenin bir alt konusu olarak kabul edilen sayısal görüntü işleme, analog görüntü işlemeye göre birçok avantaja sahiptir. Sayısal görüntü işlemede giriş verilerine uygulanabilecek algoritmalar daha fazladır ve analog görüntü işlemeye göre işlem sırasında ortaya çıkabilecek gürültü artışı ya da sinyal bozulması gibi problemler önlenebilir. Görüntüler iki boyuttan daha fazla boyutta tanımlanabildiğinden beri sayısal görüntü işleme çok boyutlu sistemler şekline modellenebilmektedir.
Tarih
Sayısal görüntü işlemenin birçok tekniği, 1960'lı yıllarda Jet Propulsion Laboratuvarı, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, Bell Labs, Maryland Üniversitesi, ve diğer araştırma tesislerinde; uydu görüntüsü kullanan uygulamalar, tele-foto, tıbbi görüntüleme, görüntülü telefon, karakter tanıma ve fotoğraf iyileştirme gibi uygulamalar için geliştirilmiştir. O dönemin bilgisayar ekipmanları ile işleme maliyeti oldukça yüksekti. 1970'li yıllar ile birlikte değişim yaşanarak, bilgisayarların da çoğalmasıyla, bu işte kullanılan donanım daha kolay bulunur hale geldi. Artık görüntüler gerçek zamanlı olarak işlenebiliyordu, televizyon standartlarınin birbirine dönüşümündeki kullanımı buna örnek olarak verilebilir. Genel amaçlı bilgisayarlar, daha hızlı hale gelmeleri ile birlikte, sayısal görüntü işleme için özelleşmiş ve bilgisayar yoğunluklu işlemler haricinde sayısal görüntü işleme alanında yaygın kullanılır hale geldiler.
2000'li yıllarda hızlı bilgisayarın ve sinyal işleyicilerin gelişimiyle, sayısal görüntü işleme görüntü işlemenin en yaygın konusu haline gelmiştir. Genellikle hem çok amaçlı hem de en ucuz yöntem olduğu için kullanılmaktadır.
Sayısal sinyal işleme teknolojisi Space Foundation Space Technology Hall of Fame tarafından 1994 yılında tıbbi uygulamalar için kullanılmaya başlanmıştır.
Kullanım alanları
Sayısal görüntü işleme oldukça karmaşık algoritmaların uygulanmasına olanak verir, bu sayede basit konularda ileri teknoloji içeren performans sağlar ve analog için imkansız olan gerçekleştirimleri sunar.
Sayısal sinyal işlemenin kullanım alanları şu şekildedir:
Sınıflandırma
Özellik çıkarımı
Örüntü tanıma
Projeksiyon
Çok ölçekli sinyal analizi
Sayısal sinyal işleme aşağıda belirtilen konularda da kullanılmaktadır:
Görüntü sayısallaştırma
Doğrusal süzgeçleme
Temel bileşenler analizi
Bağımsız bileşen analizi
Saklı Markov modelleri
Yön bağımlı(anizotropik) dağılım
Kısmi diferansiyel denklemler
Öz örgütlemeli haritalar
Sinir ağları
Wavelet
Uygulamalar
Sayısal kamera görüntüleri
Dijital kameralar, genellikle, görüntü sensöründen aldıkları işlenmemiş veriyi belirli resim dosya biçiminde renk düzeltimli görüntüye dönüştürebilen sayısal görüntü işleme mikroçiplerini bulundurur. Dijital kameralar film kameralardan farklı olarak oluşturdukları görüntüleri kalitelerini artırmak için ileri işleme tabi tutarlar. Birçok dijital kamera her fotoğraf karesi için parlaklık aralığı sunar ve görüntü histogramını göstebilir gelişmişliktedir.
Film
1973 yapımı "Westworld" sayısal görüntü işleme tekniklerinin kullanıldığı ilk filmdir.
Akıllı taşınabilir sistemler
Sayısal görüntü işleme akıllı taşınabilir sistemlerde, otomatik plaka ve trafik işaretleri tanımayı da içeren geniş bir kullanım alanına sahiptir.