• logo

การประมวลผลภาพดิจิตอล

การประมวลผลภาพดิจิตอลคือการใช้ที่ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในการประมวลผลภาพดิจิตอลผ่านขั้นตอนวิธีการ [1] [2]ในฐานะที่เป็นประเภทย่อยหรือสาขาของการประมวลผลสัญญาณดิจิตอล , การประมวลผลภาพดิจิตอลมีข้อดีกว่าการประมวลผลภาพแบบอะนาล็อก ช่วยให้สามารถใช้อัลกอริทึมที่หลากหลายกับข้อมูลอินพุตได้กว้างขึ้นและสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆเช่นการสะสมของสัญญาณรบกวนและความผิดเพี้ยนระหว่างการประมวลผล เนื่องจากภาพถูกกำหนดไว้ในสองมิติ (อาจมากกว่านั้น) การประมวลผลภาพดิจิทัลอาจถูกจำลองในรูปแบบของระบบหลายมิติ. การสร้างและพัฒนาการของการประมวลผลภาพดิจิทัลส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยสามประการประการแรกการพัฒนาคอมพิวเตอร์ ประการที่สองการพัฒนาคณิตศาสตร์ (โดยเฉพาะการสร้างและปรับปรุงทฤษฎีคณิตศาสตร์ไม่ต่อเนื่อง) ประการที่สามความต้องการการใช้งานที่หลากหลายในด้านสิ่งแวดล้อมการเกษตรการทหารอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์การแพทย์เพิ่มขึ้น

ประวัติศาสตร์

หลายเทคนิคของภาพดิจิตอลการประมวลผลหรือการประมวลผลภาพดิจิตอลเป็นก็มักจะถูกเรียกว่าได้รับการพัฒนาในปี 1960 ที่ห้องปฏิบัติการ Bellที่Jet Propulsion Laboratory , Massachusetts Institute of Technology , มหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์และไม่กี่สิ่งอำนวยความสะดวกการวิจัยอื่น ๆ กับการประยุกต์ใช้กับภาพถ่ายดาวเทียม , ลวดภาพมาตรฐานการแปลงภาพทางการแพทย์ , วีดีโอโฟน , การจดจำตัวอักษรและการเพิ่มประสิทธิภาพของการถ่ายภาพ [3]จุดประสงค์ของการประมวลผลภาพในยุคแรกคือการปรับปรุงคุณภาพของภาพ มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้มนุษย์สามารถปรับปรุงเอฟเฟกต์ภาพของผู้คน ในการประมวลผลภาพอินพุตเป็นภาพคุณภาพต่ำและเอาต์พุตเป็นภาพที่มีคุณภาพดีขึ้น การประมวลผลภาพทั่วไป ได้แก่ การปรับปรุงภาพการฟื้นฟูการเข้ารหัสและการบีบอัด แอปพลิเคชั่นแรกที่ประสบความสำเร็จคือ American Jet Propulsion Laboratory (JPL) พวกเขาใช้เทคนิคการประมวลผลภาพเช่นการแก้ไขทางเรขาคณิตการเปลี่ยนแปลงการไล่ระดับการกำจัดสัญญาณรบกวน ฯลฯ ในภาพถ่ายดวงจันทร์นับพันที่ส่งกลับโดย Space Detector Ranger 7 ในปี 2507 โดยคำนึงถึงตำแหน่งของดวงอาทิตย์และสภาพแวดล้อมของดวงจันทร์ ผลกระทบของการทำแผนที่พื้นผิวดวงจันทร์ด้วยคอมพิวเตอร์ประสบความสำเร็จอย่างมาก ต่อมามีการประมวลผลภาพที่ซับซ้อนมากขึ้นกับภาพถ่ายเกือบ 100,000 ภาพที่ยานอวกาศส่งกลับมาเพื่อให้ได้แผนที่ภูมิประเทศแผนที่สีและภาพโมเสคแบบพาโนรามาของดวงจันทร์ซึ่งได้ผลลัพธ์ที่ไม่ธรรมดาและวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการลงจอดของมนุษย์บน ดวงจันทร์. [4]

อย่างไรก็ตามต้นทุนในการประมวลผลค่อนข้างสูง แต่ด้วยอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ในยุคนั้น สิ่งนี้เปลี่ยนไปในทศวรรษ 1970 เมื่อการประมวลผลภาพดิจิทัลแพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากคอมพิวเตอร์ราคาถูกลงและฮาร์ดแวร์เฉพาะเริ่มมีให้ใช้งาน นี้นำไปสู่การประมวลผลภาพในเวลาจริงสำหรับปัญหาเฉพาะบางอย่างเช่นการแปลงมาตรฐานโทรทัศน์ เมื่อคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปเร็วขึ้นพวกเขาจึงเริ่มเข้ามามีบทบาทเป็นฮาร์ดแวร์เฉพาะสำหรับการทำงานเฉพาะด้านและต้องใช้คอมพิวเตอร์มากที่สุด ด้วยคอมพิวเตอร์ที่รวดเร็วและตัวประมวลผลสัญญาณที่มีอยู่ในยุค 2000 การประมวลผลภาพดิจิทัลได้กลายเป็นรูปแบบการประมวลผลภาพที่พบมากที่สุดและโดยทั่วไปมักใช้เนื่องจากไม่เพียง แต่เป็นวิธีที่หลากหลายที่สุดเท่านั้น แต่ยังมีราคาถูกที่สุดอีกด้วย

เซ็นเซอร์ภาพ

พื้นฐานสำหรับเซ็นเซอร์ภาพสมัยใหม่คือเทคโนโลยีโลหะ - ออกไซด์ - เซมิคอนดักเตอร์ (MOS) [5]ซึ่งมีต้นกำเนิดจากการประดิษฐ์MOSFET ( ทรานซิสเตอร์ภาคสนาม MOS) โดยMohamed M. AtallaและDawon Kahngที่Bell Labsในปี พ.ศ. 2502 [ 6]นี้นำไปสู่การพัฒนาของดิจิตอลเซมิคอนดักเตอร์เซ็นเซอร์ภาพรวมทั้งอุปกรณ์ชาร์จคู่ (CCD) และต่อมาCMOS เซ็นเซอร์ [5]

อุปกรณ์ชาร์จประจุไฟฟ้าถูกคิดค้นโดยวิลลาร์ดเอส. บอยล์และจอร์จอี. สมิ ธที่ Bell Labs ในปี พ.ศ. 2512 [7]ขณะค้นคว้าเทคโนโลยี MOS พวกเขาตระหนักว่าประจุไฟฟ้าเป็นสิ่งที่คล้ายคลึงกับฟองแม่เหล็กและสามารถจัดเก็บได้ บนเล็ก ๆตัวเก็บประจุ MOS เนื่องจากมันค่อนข้างตรงไปตรงมาในการสร้างชุดตัวเก็บประจุ MOS ในแถว ๆ พวกเขาจึงเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเข้ากับพวกมันเพื่อให้ประจุสามารถเคลื่อนจากที่หนึ่งไปอีก [5] CCD เป็นวงจรเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในกล้องวิดีโอดิจิทัลตัวแรกสำหรับการแพร่ภาพโทรทัศน์ในเวลาต่อมา [8]

NMOS ใช้งานพิกเซลเซ็นเซอร์ (APS) ถูกคิดค้นโดยโอลิมปัในประเทศญี่ปุ่นในช่วงทศวรรษที่ 1980 กลาง นี้ถูกเปิดใช้งานโดยความก้าวหน้าใน MOS ผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ด้วยMOSFET ปรับถึงขนาดเล็กไมครอนแล้วไมครอนระดับ [9] [10] NMOS APS ถูกสร้างโดยทีมงาน Tsutomu นากามูระที่โอลิมปัในปี 1985 [11] CMOSที่ใช้งานพิกเซลเซ็นเซอร์ (เซ็นเซอร์ CMOS) ได้รับการพัฒนาในภายหลังโดยเอริค Fossumทีม 's ที่นาซา Jet Propulsion Laboratoryในปี 1993 . [12]เซ็นเซอร์ CCD 2007 โดยยอดขายของเซ็นเซอร์ CMOS ได้ทะลุ [13]

การบีบอัดภาพ

การพัฒนาที่สำคัญในเทคโนโลยีการบีบอัดภาพดิจิทัลคือการแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCT) ซึ่งเป็นเทคนิคการบีบอัดแบบสูญเสียที่เสนอโดยNasir Ahmedในปีพ. ศ. 2515 [14] การบีบอัด DCT กลายเป็นพื้นฐานสำหรับJPEGซึ่งได้รับการแนะนำโดยกลุ่มผู้เชี่ยวชาญด้านการถ่ายภาพร่วมใน ปี 1992 [15] JPEG บีบอัดภาพลงไปขนาดไฟล์เล็กมากและได้กลายเป็นส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลายในรูปแบบไฟล์ภาพบนอินเทอร์เน็ต [16]วิธีการบีบอัดที่มีประสิทธิภาพสูง DCT ส่วนใหญ่เป็นผู้รับผิดชอบในการแพร่กระจายกว้างของภาพดิจิตอลและภาพถ่ายดิจิตอล , [17]กับหลายพันล้านภาพ JPEG ผลิตทุกวันเป็นของปี 2015 [18]

ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอล (DSP)

การประมวลผลสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการปฏิวัติโดยการนำเทคโนโลยี MOSมาใช้อย่างกว้างขวางในปี 1970 [19] เทคโนโลยีวงจรรวม MOSเป็นพื้นฐานสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์ชิปเดี่ยวตัวแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1970 [20]จากนั้นก็เป็นชิปตัวแรกของชิปประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 [21] [22]ชิป DSP ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการประมวลผลภาพดิจิทัล [21]

แปลงโคไซน์ไม่ปะติดปะต่อ (DCT) การบีบอัดภาพขั้นตอนวิธีการได้รับการดำเนินการกันอย่างแพร่หลายในชิป DSP กับหลาย บริษัท พัฒนาชิป DSP บนพื้นฐานของเทคโนโลยี DCT DCTs มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเข้ารหัสถอดรหัส, เข้ารหัสวิดีโอ , เสียงการเข้ารหัส , มัลติสัญญาณควบคุมการส่งสัญญาณ , อนาล็อกเป็นดิจิตอลแปลงการจัดรูปแบบความสว่างและสีที่แตกต่างกันและรูปแบบสีเช่นYUV444และYUV411 DCTs นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการเข้ารหัสการดำเนินการเช่นการประมาณค่าการเคลื่อนไหว , ชดเชยการเคลื่อนไหว , กรอบระหว่างทำนายquantizationถ่วงการรับรู้, การเข้ารหัสเอนโทรปีการเข้ารหัสตัวแปรและvectors เคลื่อนไหวและการถอดรหัสการดำเนินการเช่นการดำเนินการผกผันระหว่างรูปแบบสีที่แตกต่างกัน ( YIQ , YUVและRGB ) เพื่อการแสดงผล DCT มักใช้กับชิปตัวเข้ารหัส / ถอดรหัสโทรทัศน์ความละเอียดสูง (HDTV) [23]

ถ่ายภาพทางการแพทย์

ในปีพ. ศ. 2515 วิศวกรจาก บริษัท EMI Housfield ของอังกฤษได้คิดค้นอุปกรณ์เอกซเรย์คอมพิวเตอร์สำหรับการวินิจฉัยศีรษะซึ่งมักเรียกว่า CT (การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์) วิธี CT นิวเคลียสขึ้นอยู่กับการฉายภาพของส่วนศีรษะของมนุษย์และประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างภาพตัดขวางใหม่ซึ่งเรียกว่าการสร้างภาพใหม่ ในปีพ. ศ. 2518 อีเอ็มไอประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุปกรณ์ CT สำหรับร่างกายทั้งหมดซึ่งได้ภาพเอกซเรย์ที่ชัดเจนของส่วนต่างๆของร่างกายมนุษย์ ในปีพ. ศ. 2522 เทคนิคการวินิจฉัยนี้ได้รับรางวัลโนเบล [4]เทคโนโลยีการประมวลผลภาพดิจิทัลสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นSpace Foundation Space Technology Hall of Fame ในปี 1994 [24]

งาน

การประมวลผลภาพดิจิทัลช่วยให้สามารถใช้อัลกอริทึมที่ซับซ้อนมากขึ้นและด้วยเหตุนี้จึงสามารถให้ทั้งประสิทธิภาพที่ซับซ้อนมากขึ้นในงานง่ายๆและการใช้วิธีการที่เป็นไปไม่ได้ด้วยวิธีอนาล็อก

โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประมวลผลภาพดิจิทัลเป็นการนำไปใช้อย่างเป็นรูปธรรมและเป็นเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริงโดยอาศัย:

  • การจำแนกประเภท
  • การแยกคุณลักษณะ
  • การวิเคราะห์สัญญาณหลายมาตราส่วน
  • การจดจำรูปแบบ
  • การฉายภาพ

เทคนิคบางอย่างที่ใช้ในการประมวลผลภาพดิจิทัล ได้แก่ :

  • การแพร่กระจายของแอนไอโซทรอปิก
  • โมเดล Markov ที่ซ่อนอยู่
  • การแก้ไขภาพ
  • การฟื้นฟูภาพ
  • การวิเคราะห์องค์ประกอบอิสระ
  • การกรองเชิงเส้น
  • โครงข่ายประสาท
  • สมการเชิงอนุพันธ์ย่อย
  • Pixelation
  • การจับคู่คุณสมบัติจุด
  • การวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก
  • แผนที่จัดระเบียบตนเอง
  • เวฟเล็ต

การแปลงภาพดิจิทัล

การกรอง

ฟิลเตอร์ดิจิทัลใช้เพื่อเบลอและเพิ่มความคมชัดของภาพดิจิทัล การกรองสามารถทำได้โดย:

  • การแปลงด้วยเมล็ดที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ(อาร์เรย์ตัวกรอง) ในโดเมนเชิงพื้นที่[25]
  • กำบังพื้นที่ความถี่เฉพาะในโดเมนความถี่ (ฟูริเยร์)

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงทั้งสองวิธี: [26]

ประเภทตัวกรอง เคอร์เนลหรือมาสก์ ตัวอย่าง
ภาพต้นฉบับ [ 0 0 0 0 1 0 0 0 0 ] {\ displaystyle {\ begin {bmatrix} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \ end {bmatrix}}} 
\begin{bmatrix}
0 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 0
\end{bmatrix}
Affine Transformation Original Checkerboard.jpg
Lowpass เชิงพื้นที่ 1 9 × [ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ] {\ displaystyle {\ frac {1} {9}} \ times {\ begin {bmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \ end {bmatrix}}} {\displaystyle {\frac {1}{9}}\times {\begin{bmatrix}1&1&1\\1&1&1\\1&1&1\end{bmatrix}}} Spatial Mean Filter Checkerboard.png
Highpass เชิงพื้นที่ [ 0 - 1 0 - 1 4 - 1 0 - 1 0 ] {\ displaystyle {\ begin {bmatrix} 0 & -1 & 0 \\ - 1 & 4 & -1 \\ 0 & -1 & 0 \ end {bmatrix}}} {\displaystyle {\begin{bmatrix}0&-1&0\\-1&4&-1\\0&-1&0\end{bmatrix}}} Spatial Laplacian Filter Checkerboard.png
ตัวแทนฟูเรียร์ รหัสหลอก:

ภาพ = กระดานหมากรุก

F = การแปลงรูปฟูเรียร์

แสดงภาพ: บันทึก (1 + ค่าสัมบูรณ์ (F))

Fourier Space Checkerboard.png
ฟูเรียร์โลว์พาส Lowpass Butterworth Checkerboard.png Lowpass FFT Filtered checkerboard.png
ฟูเรียร์ไฮพาส Highpass Butterworth Checkerboard.png Highpass FFT Filtered checkerboard.png

การขยายรูปภาพในการกรองโดเมนฟูริเยร์

โดยทั่วไปแล้วรูปภาพจะถูกเพิ่มเข้าไปก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นฟูริเยร์สเปซภาพที่กรองด้วยความถี่สูงด้านล่างแสดงให้เห็นถึงผลที่ตามมาของเทคนิคการเว้นช่องว่างที่แตกต่างกัน:

เบาะเป็นศูนย์ ขอบซ้ำเบาะ
Highpass FFT Filtered checkerboard.png Highpass FFT Replicate.png

สังเกตว่าฟิลเตอร์ไฮพาสส์จะแสดงขอบพิเศษเมื่อไม่มีเบาะเป็นศูนย์เทียบกับการเว้นขอบซ้ำ ๆ

ตัวอย่างโค้ดการกรอง

ตัวอย่าง MATLAB สำหรับการกรอง highpass โดเมนเชิงพื้นที่

img = กระดานหมากรุก( 20 ); % สร้างกระดานหมากรุก % ************************** โดเมนพิเศษ ********************* ******klaplace = [ 0 - 1 0 ; - 1 5 - 1 ; 0 - 1 0 ]; % เคอร์เนลตัวกรอง Laplacian         X = Conv2 ( img , klaplace ); % ชักจูงทดสอบ img ด้วย  เคอร์เนล Laplacian% 3x3รูป()imshow ( X , []) % แสดง Laplacian ที่กรองแล้ว ชื่อเรื่อง( 'Laplacian Edge Detection' )

การเปลี่ยนแปลงของ Affine

Affine transformationsเปิดใช้งานการแปลงรูปภาพขั้นพื้นฐานรวมถึงสเกลหมุนแปลมิเรอร์และเฉือนดังที่แสดงในตัวอย่างต่อไปนี้: [26]

ชื่อการเปลี่ยนแปลง Affine Matrix ตัวอย่าง
เอกลักษณ์ [ 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ] {\ displaystyle {\ begin {bmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \ end {bmatrix}}} {\displaystyle {\begin{bmatrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{bmatrix}}} Checkerboard identity.svg
การสะท้อน [ - 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ] {\ displaystyle {\ begin {bmatrix} -1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \ end {bmatrix}}} {\displaystyle {\begin{bmatrix}-1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{bmatrix}}} Checkerboard reflection.svg
มาตราส่วน [ ค x = 2 0 0 0 ค ย = 1 0 0 0 1 ] {\ displaystyle {\ begin {bmatrix} c_ {x} = 2 & 0 & 0 \\ 0 & c_ {y} = 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \ end {bmatrix}}} {\displaystyle {\begin{bmatrix}c_{x}=2&0&0\\0&c_{y}=1&0\\0&0&1\end{bmatrix}}} Checkerboard scale.svg
หมุน [ cos ⁡ ( θ ) บาป ⁡ ( θ ) 0 - บาป ⁡ ( θ ) cos ⁡ ( θ ) 0 0 0 1 ] {\ displaystyle {\ begin {bmatrix} \ cos (\ theta) & \ sin (\ theta) & 0 \\ - \ sin (\ theta) & \ cos (\ theta) & 0 \\ 0 & 0 & 1 \ end {bmatrix}}} {\displaystyle {\begin{bmatrix}\cos(\theta )&\sin(\theta )&0\\-\sin(\theta )&\cos(\theta )&0\\0&0&1\end{bmatrix}}} Checkerboard rotate.svgโดยที่θ =π/6 = 30 °
เฉือน [ 1 ค x = 0.5 0 ค ย = 0 1 0 0 0 1 ] {\ displaystyle {\ begin {bmatrix} 1 & c_ {x} = 0.5 & 0 \\ c_ {y} = 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \ end {bmatrix}}} {\displaystyle {\begin{bmatrix}1&c_{x}=0.5&0\\c_{y}=0&1&0\\0&0&1\end{bmatrix}}} Checkerboard shear.svg

ในการใช้เมทริกซ์ Affine กับรูปภาพรูปภาพจะถูกแปลงเป็นเมทริกซ์ซึ่งแต่ละรายการจะสอดคล้องกับความเข้มของพิกเซลที่ตำแหน่งนั้น จากนั้นตำแหน่งของแต่ละพิกเซลสามารถแสดงเป็นเวกเตอร์ที่ระบุพิกัดของพิกเซลนั้นในรูปภาพ [x, y] โดยที่ x และ y คือแถวและคอลัมน์ของพิกเซลในเมทริกซ์รูปภาพ สิ่งนี้ช่วยให้พิกัดสามารถคูณด้วยเมทริกซ์การแปลงความสัมพันธ์ซึ่งให้ตำแหน่งที่ค่าพิกเซลจะถูกคัดลอกไปในภาพที่ส่งออก

อย่างไรก็ตามเพื่อให้การแปลงที่ต้องการการแปลงการแปลจำเป็นต้องมีพิกัดที่เป็นเนื้อเดียวกัน 3 มิติ โดยปกติมิติที่สามจะตั้งค่าเป็นค่าคงที่ที่ไม่ใช่ศูนย์โดยทั่วไปคือ 1 ดังนั้นพิกัดใหม่คือ [x, y, 1] สิ่งนี้ช่วยให้เวกเตอร์พิกัดคูณด้วยเมทริกซ์ 3 คูณ 3 ทำให้สามารถเปลี่ยนการแปลได้ ดังนั้นมิติที่สามซึ่งเป็นค่าคงที่ 1 จึงยอมให้มีการแปล

เนื่องจากการคูณเมทริกซ์เป็นการเชื่อมโยงการแปลงแบบ Affine หลายรายการจึงสามารถรวมกันเป็นการแปลง Affine เดียวได้โดยการคูณเมทริกซ์ของการแปลงแต่ละรายการตามลำดับที่การแปลงเสร็จสิ้น ผลลัพธ์นี้เป็นเมทริกซ์เดียวที่เมื่อนำไปใช้กับเวกเตอร์จุดจะให้ผลลัพธ์เช่นเดียวกับการแปลงแต่ละรายการที่ดำเนินการกับเวกเตอร์ [x, y, 1] ตามลำดับ ดังนั้นลำดับของเมทริกซ์การแปลง Affine จึงสามารถลดลงเป็นเมทริกซ์การแปลง Affine เดียวได้

ตัวอย่างเช่นพิกัด 2 มิติอนุญาตให้หมุนเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นเท่านั้น (0, 0) แต่พิกัดที่เป็นเนื้อเดียวกัน 3 มิติสามารถใช้เพื่อแปลจุดใดก็ได้เป็น (0, 0) ก่อนจากนั้นทำการหมุนและสุดท้ายแปลจุดเริ่มต้น (0, 0) กลับไปที่จุดเดิม (ตรงข้ามกับการแปลครั้งแรก) การแปลงความสัมพันธ์ทั้ง 3 นี้สามารถรวมกันเป็นเมทริกซ์เดียวได้จึงทำให้สามารถหมุนรอบจุดใดก็ได้ในภาพ [27]

แอพพลิเคชั่น

ภาพจากกล้องดิจิตอล

กล้องดิจิตอลโดยทั่วไปรวมถึงความเชี่ยวชาญฮาร์ดแวร์ประมวลผลภาพดิจิตอล - ทั้งชิปเฉพาะหรือเพิ่มวงจรบนชิปอื่น ๆ - การแปลงข้อมูลดิบจากการเซ็นเซอร์ภาพเป็นสีแก้ไขภาพในมาตรฐานรูปแบบไฟล์ภาพ

ฟิล์ม

Westworld (1973) เป็นภาพยนตร์สารคดีเรื่องแรกที่ใช้การประมวลผลภาพดิจิทัลในการถ่ายภาพ Pixellateเพื่อจำลองมุมมองของ Android [28]

เทคโนโลยีการตรวจจับและตรวจสอบความล้า

มีความก้าวหน้าอย่างมากในเทคโนโลยีการตรวจสอบความล้าในทศวรรษที่ผ่านมา โซลูชั่นเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมเหล่านี้มีวางจำหน่ายทั่วไปแล้วและให้ประโยชน์ด้านความปลอดภัยอย่างแท้จริงแก่ผู้ขับขี่ผู้ปฏิบัติงานและพนักงานกะอื่น ๆ ในทุกอุตสาหกรรม [29]

นักพัฒนาซอฟต์แวร์วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์พัฒนาซอฟต์แวร์ตรวจจับความเหนื่อยล้าโดยใช้ตัวชี้นำทางสรีรวิทยาต่างๆเพื่อระบุสถานะของความเหนื่อยล้าหรือง่วงนอน การวัดการทำงานของสมอง (electroencephalogram) ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นมาตรฐานในการตรวจสอบความเหนื่อยล้า เทคโนโลยีอื่น ๆ ที่ใช้ในการตรวจสอบการด้อยค่าที่เกี่ยวข้องกับความเมื่อยล้า ได้แก่ การวัดอาการทางพฤติกรรมเช่น; พฤติกรรมของดวงตาทิศทางการจ้องการแก้ไขเล็กน้อยในการบังคับเลี้ยวและการใช้คันเร่งรวมถึงความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจ [ ต้องการอ้างอิง ]

ดูสิ่งนี้ด้วย

  • การถ่ายภาพดิจิทัล
  • คอมพิวเตอร์กราฟิก
  • วิสัยทัศน์คอมพิวเตอร์
  • CVIPtools
  • การแปลงเป็นดิจิทัล
  • เงื่อนไขขอบเขตอิสระ
  • GPGPU
  • การกรอง Homomorphic
  • การวิเคราะห์ภาพ
  • IEEE Intelligent Transportation Systems Society
  • ระบบหลายมิติ
  • ซอฟต์แวร์ตรวจจับระยะไกล
  • ภาพทดสอบมาตรฐาน
  • Superresolution
  • รูปแบบทั้งหมด denoising
  • วิชันซิสเต็ม
  • รูปแบบที่มีขอบเขต
  • รังสี

อ้างอิง

  1. ^ Chakravorty, Pragnan (2018) "สัญญาณคืออะไร [เอกสารประกอบการบรรยาย]". นิตยสาร IEEE การประมวลผลสัญญาณ 35 (5): 175–177 Bibcode : 2018ISPM ... 35..175C . ดอย : 10.1109 / MSP.2018.2832195 . S2CID  52164353
  2. ^ กอนซาเลซ, ราฟาเอล (2018). การประมวลผลภาพดิจิตอล นิวยอร์กนิวยอร์ก: เพียร์สัน ISBN 978-0-13-335672-4. OCLC  966609831
  3. ^ อัสแจสันประมวลผลรูปภาพจากคอมพิวเตอร์นิวยอร์ก: นักวิชาการสื่อมวลชน 1969
  4. ^ ก ข กอนซาเลซ, ราฟาเอลซี. (2008). การประมวลผลภาพดิจิตอล Woods, Richard E. (Richard Eugene), 1954- (ฉบับที่ 3) Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall หน้า 23–28 ISBN 9780131687288. OCLC  137312858
  5. ^ ก ข ค วิลเลียมส์เจบี (2017) การปฏิวัติ Electronics: ประดิษฐ์ในอนาคต สปริงเกอร์. หน้า 245–8 ISBN 9783319490885.
  6. ^ "1960: สาธิตทรานซิสเตอร์ Metal Oxide Semiconductor (MOS)" . ซิลิคอนเครื่องยนต์ พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ . ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 3 ตุลาคม 2019 สืบค้นเมื่อ31 สิงหาคม 2562 .
  7. ^ เจมส์อาร์เจนซิค (2544) อุปกรณ์ชาร์จคู่วิทยาศาสตร์ SPIE กด หน้า 3–4. ISBN 978-0-8194-3698-6.
  8. ^ บอยล์วิลเลียมเอส; Smith, George E. (1970). "ชาร์จอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์คู่" เบลล์ซิสต์ เทคโนโลยี เจ . 49 (4): 587–593 ดอย : 10.1002 / j.1538-7305.1970.tb01790.x .
  9. ^ Fossum, Eric R. (12 กรกฎาคม 2536). "เซ็นเซอร์พิกเซลที่ใช้งานอยู่: CCDS เป็นไดโนเสาร์หรือไม่" ใน Blouke, Morley M. (ed.). อุปกรณ์ชาร์จคู่และโซลิดสเตตออปติคอลเซนเซอร์ III . การดำเนินการของ SPIE 1900 หน้า 2–14. รหัสไปรษณีย์ : 1993SPIE.1900 .... 2F . CiteSeerX  10.1.1.408.6558 ดอย : 10.1117 / 12.148585 . S2CID  10556755
  10. ^ Fossum, Eric R. (2007). "เซนเซอร์พิกเซลที่ใช้งานอยู่" S2CID  18831792 อ้างถึงวารสารต้องการ|journal=( ความช่วยเหลือ )
  11. ^ มัตสึโมโต้, คาซึยะ; และคณะ (2528). "โฟโต้ทรานซิสเตอร์ MOS ใหม่ที่ทำงานในโหมดการอ่านข้อมูลแบบไม่ทำลาย" วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ญี่ปุ่น . 24 (5A): L323. Bibcode : 1985JaJAP..24L.323M . ดอย : 10.1143 / JJAP.24.L323 .
  12. ^ Fossum, เอริคอาร์ ; ฮอนดงวา, DB (2014). "การสอบทานของตรึงโอดสำหรับแบบ CCD และ CMOS เซนเซอร์ภาพ" IEEE วารสารของ Electron Devices สังคม 2 (3): 33–43. ดอย : 10.1109 / JEDS.2014.2306412 .
  13. ^ "เซ็นเซอร์ภาพ CMOS ขายอยู่ในประวัติการณ์ Pace" IC ข้อมูลเชิงลึก 8 พฤษภาคม 2018. สืบค้นเมื่อ 21 มิถุนายน 2019 . สืบค้นเมื่อ6 ตุลาคม 2562 .
  14. ^ Ahmed, Nasir (มกราคม 1991) "ฉันสร้างการแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่องได้อย่างไร" . การประมวลผลสัญญาณดิจิตอล 1 (1): 4–5. ดอย : 10.1016 / 1051-2004 (91) 90086-Z . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 10 มิถุนายน 2559 . สืบค้นเมื่อ10 ตุลาคม 2562 .
  15. ^ "T.81 - DIGITAL อัดและการเข้ารหัสอย่างต่อเนื่องเสียงภาพนิ่ง - ข้อกำหนดและหลักเกณฑ์" (PDF) CCITT . กันยายนปี 1992 ที่จัดเก็บ (PDF)จากเดิมในวันที่ 17 กรกฎาคม 2019 สืบค้นเมื่อ12 กรกฎาคม 2562 .
  16. ^ "รูปแบบภาพ JPEG อธิบาย" BT.com บีทีกรุ๊ป . 31 พฤษภาคม 2018 สืบค้นจากต้นฉบับวันที่ 5 สิงหาคม 2019 . สืบค้นเมื่อ5 สิงหาคม 2562 .
  17. ^ "อะไรคือ JPEG? ที่มองไม่เห็นวัตถุที่คุณเห็นทุกวัน" มหาสมุทรแอตแลนติก 24 กันยายน 2556. เก็บถาวรจากต้นฉบับวันที่ 9 ตุลาคม 2562 . สืบค้นเมื่อ13 กันยายน 2562 .
  18. ^ Baraniuk, Chris (15 ตุลาคม 2558). "คัดลอกคุ้มครองอาจมา JPEGs" ข่าวบีบีซี . BBC . ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 9 ตุลาคม 2019 สืบค้นเมื่อ13 กันยายน 2562 .
  19. ^ แกรนท์ดันแคนแอนดรูว์; โกวาร์, จอห์น (1989). พลังงาน MOSFETS: ทฤษฎีและการประยุกต์ใช้ ไวลีย์ . หน้า 1. ISBN 9780471828679. ทรานซิสเตอร์ฟิลด์เอฟเฟกต์โลหะ - ออกไซด์ - เซมิคอนดักเตอร์ (MOSFET) เป็นอุปกรณ์แอคทีฟที่ใช้กันมากที่สุดในการรวมวงจรดิจิทัล (VLSI) ขนาดใหญ่มาก ในช่วงทศวรรษ 1970 ส่วนประกอบเหล่านี้ได้ปฏิวัติการประมวลผลสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ระบบควบคุมและคอมพิวเตอร์
  20. ^ Shirriff, Ken (30 สิงหาคม 2559). "น่าแปลกใจเรื่องราวของไมโครโปรเซสเซอร์แรก" IEEE Spectrum สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ . 53 (9): 48–54 ดอย : 10.1109 / MSPEC.2016.7551353 . S2CID  32003640 ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 13 ตุลาคม 2019 สืบค้นเมื่อ13 ตุลาคม 2562 .
  21. ^ ก ข "1979: โสดชิปประมวลผลสัญญาณดิจิตอลแนะนำ" ซิลิคอนเครื่องยนต์ พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ . ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 3 ตุลาคม 2019 สืบค้นเมื่อ14 ตุลาคม 2562 .
  22. ^ ทาราโนวิช, สตีฟ (27 สิงหาคม 2555). "30 ปีของ DSP: จากของเล่นของเด็กในการ 4G และเกิน" EDN . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 14 ตุลาคม 2019 . สืบค้นเมื่อ14 ตุลาคม 2562 .
  23. ^ Stanković, ราโดเมียร์เอส; Astola, Jaakko T. (2555). "รำลึกถึงงานในช่วงต้น DCT: สัมภาษณ์กับ KR ราว" (PDF) อัดจากวันแรกของสารสนเทศศาสตร์ 60 . Archived (PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 13 ตุลาคม 2019 . สืบค้นเมื่อ13 ตุลาคม 2562 .
  24. ^ "หอเกียรติยศเทคโนโลยีอวกาศ: Inducted Technologies / 1994" . มูลนิธิอวกาศ. 2537. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 4 กรกฎาคม 2554 . สืบค้นเมื่อ7 มกราคม 2553 .
  25. ^ จาง MZ; ลิฟวิงสตัน, AR; Asari, VK (2008). "สถาปัตยกรรมประสิทธิภาพสูงสำหรับการนำคอนโวลูชั่น 2 มิติไปใช้กับเมล็ดสมมาตรควอดแดรนท์" International Journal of Computers and Applications . 30 (4): 298–308 ดอย : 10.1080 / 1206212x.2008.11441909 . S2CID  57289814 .
  26. ^ ก ข กอนซาเลซ, ราฟาเอล (2008). การประมวลผลภาพดิจิตอล 3 เพียร์สันฮอลล์. ISBN 9780131687288.
  27. ^ House, Keyser (6 ธันวาคม 2559). เลียนแบบการแปลง (PDF) เคลม . พื้นฐานของการสร้างแบบจำลองและแอนิเมชั่นตามร่างกาย สำนักพิมพ์ AK Peters / CRC ISBN 9781482234602. เก็บถาวร (PDF)จากเดิมในวันที่ 30 สิงหาคม 2017 สืบค้นเมื่อ26 มีนาคม 2562 .
  28. ^ A Brief, Early History of Computer Graphics in Film Archived 17 July 2012 at the Wayback Machine , Larry Yaeger , 16 August 2002 (last update), retrieved 24 March 2010
  29. ^ "เทคโนโลยีการตรวจสอบความล้า | ทางเลือกในการขนส่ง" . สืบค้นเมื่อ6 มีนาคม 2564 .

อ่านเพิ่มเติม

  • โซโลมอน CJ; Breckon, TP (2010). พื้นฐานของการประมวลผลภาพดิจิตอล: วิธีการปฏิบัติที่มีตัวอย่างใน Matlab ไวลีย์ - แบล็คเวลล์. ดอย : 10.1002 / 9780470689776 . ISBN 978-0470844731.
  • วิลเฮล์มเบอร์เกอร์; มาร์คเจ. Burge (2550). ประมวลผลภาพดิจิตอล: วิธีการขั้นตอนโดยใช้ Java สปริงเกอร์ . ISBN 978-1-84628-379-6.
  • อาร์ฟิชเชอร์; เคดอว์สัน - ฮาว; ก. ฟิตซ์กิบบอน; ค. โรเบิร์ตสัน; E. Trucco (2548). พจนานุกรมวิสัยทัศน์คอมพิวเตอร์และการประมวลผลภาพ จอห์นไวลีย์ ISBN 978-0-470-01526-1.
  • ราฟาเอลซีกอนซาเลซ; ริชาร์ดอี. วูดส์; สตีเวนแอล. เอ็ดดินส์ (2004). การประมวลผลภาพดิจิตอลโดยใช้ MATLAB การศึกษาของเพียร์สัน. ISBN 978-81-7758-898-9.
  • ทิมมอร์ริส (2004). วิสัยทัศน์คอมพิวเตอร์และการประมวลผลภาพ พัลเกรฟมักมิลลัน ISBN 978-0-333-99451-1.
  • Tyagi Vipin (2018). ความเข้าใจในการประมวลผลภาพดิจิตอล Taylor และ Francis CRC Press ISBN 978-11-3856-6842.
  • มิลานซอนก้า; Vaclav Hlavac; โรเจอร์บอยล์ (2542) การประมวลผลภาพ, การวิเคราะห์และระบบ Machine Vision สำนักพิมพ์ PWS. ISBN 978-0-534-95393-5.
  • ราฟาเอลซีกอนซาเลซ (2008). การประมวลผลภาพดิจิตอล ศิษย์ฮอลล์. ไอ 9780131687288

ลิงก์ภายนอก

  • การบรรยายเรื่องการประมวลผลภาพโดย Alan Peters มหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ อัปเดตเมื่อ 7 มกราคม 2559
  • การประมวลผลภาพดิจิทัลด้วยอัลกอริทึมคอมพิวเตอร์
Language
  • Thai
  • Français
  • Deutsch
  • Arab
  • Português
  • Nederlands
  • Türkçe
  • Tiếng Việt
  • भारत
  • 日本語
  • 한국어
  • Hmoob
  • ខ្មែរ
  • Africa
  • Русский

©Copyright This page is based on the copyrighted Wikipedia article "/wiki/Image_processing" (Authors); it is used under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. You may redistribute it, verbatim or modified, providing that you comply with the terms of the CC-BY-SA. Cookie-policy To contact us: mail to admin@tvd.wiki

TOP