پردازش تصویر (به انگلیسی: Image processing) امروزه بیشتر به موضوع پردازش تصویر دیجیتال گفته می‌شود که شاخه‌ای از پردازش سیگنال است که با پردازش سیگنال دیجیتال که نماینده تصاویر برداشته شده با دوربین دیجیتال یا اسکن شده توسط اسکنر هستند سر و کار دارد.
پردازش تصاویر دارای دو شاخه عمدهٔ بهبود تصاویر و بینایی ماشین است. بهبود تصاویر دربرگیرندهٔ روش‌هایی چون استفاده از فیلتر محوکننده و افزایش تضاد برای بهتر کردن کیفیت دیداری تصاویر و اطمینان از نمایش درست آن‌ها در محیط مقصد (مانند چاپگر یا نمایشگر رایانه) است، در حالی که بینایی ماشین به روش‌هایی می‌پردازد که به کمک آن‌ها می‌توان معنی و محتوای تصاویر را درک کرد تا از آن‌ها در کارهایی چون رباتیک و محور تصاویر استفاده شود.
طراحی و ساخت روبات هوشمند پردازش تصویر به منظور رهگیری و دنبال کردن یک شئ خاص
روبات يك سيستم الكترومكانيكي است كه حداقل يكي از رفتارهاي انسان را تقليد نمايد. براين اساس روباتهاي مختلفي طراحي وساخته شده است مانند روباتهاي فوتباليست، جنگجو، مين ياب، امدادگر، انسان نما، صخره نورد و... .
موضوع هدايت روباتها از طريق بينايي در سالهاي اخير در مراكز دانشگاهي مورد تحقيق و مطالعه و اجرا قرار گرفته است ولي هنوز به طور وسيعي به بخش صنايع به خصوص در کشور ما انتقال پيدا نكرده است. پيشرفت در زمينه قدرت محاسباتي كامپيوتر و كاهش هزينه هاي قطعات در پنج سال اخير به روباتهاي هدايت شونده از طريق بينايي اجازه ظهور جدي را داده است.
دركل دو روش كلي براي نگاشت از تصاوير ورودي به حركت روبات وجود دارد. يكي سينماتيك محاسباتي و ديگري visual servoing مي باشد.
سينماتيك محاسباتي به هر الگوريتمي كه انتقال بين صفحه تصوير و دنياي حقيقي را انجام دهد اطلاق مي شود كه شامل كاليبراسيون و روشهاي مبتني بر شبكه هاي عصبي مي باشد. در سينماتيك محاسباتي موقعيت هدف (target) در مختصات مرجع (مختصات دنياي واقعي) محاسبه مي شود و سپس يك بردار حركت براي رسيدن روبات به آن موقعيت توليد مي شود.
در visual servoing خطاي بين وضعيت تصوير گرفته شده و آنچه كه مورد دلخواه است توسط يك قانون كنترلي به سمت صفر سوق داده مي شود. روش visual servoing به دو حالت تقسيم مي شود. حالت اول feature-based و حالت دوم position-based مي باشد.
در برنامه شبيه سازي شده براي كنترل روبات توسط بينائي از روش visual servoing - feature based استفاده شده است.
در این پروژه روباتی طراحی شده است که با استفاده از دوربین بی سیمی که در بالای آن قرار گرفته است تصاویر محیط اطراف را جمع آوری کرده و با استفاده از نرم افزار matlab تصاویر گرفته شده را پردازش میکند و در ادامه سیگنال کنترلی را برای هدایت روبات در جهت مربوطه برای دنبال کردن شئ مورد نظر به صورت بی سیم به کنترل کننده موتورها ارسال میکند و در نتیجه روبات به سمت شئ مورد نظر به حرکت درمی آید.
محمدعلی لهراسبی
مهندس برق الکترونیک
تصویر دیجیتال(رقمی) از تعداد بسیار زیادی از مربع‌های کوچک، مشهور به پیکسل (pixel) 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 مدل رنگی آر جی بی(RGB) 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.
عملیات اصلی در پردازش تصویر
تبدیلات هندسی: همانند تغییر اندازه، چرخش و…
رنگ: همانند تغییر روشنایی، وضوح یا تغییر مدل(فضا) رنگ
ترکیب تصاویر: ترکیب دو یا چند تصویر
فشرده سازی پرونده: کاهش حجم تصویر، تغییر قالب بندی(فرمت) تصویر
ناحیه بندی پرونده: تجزیهٔ تصویر به نواحی با معنی
بهبود کیفیت پرونده: کاهش نویز، افزایش کنتراست، اصلاح گاما و ...
fa.wikipedia.org
www.aparat.com
azhman.com
