ردازش تصوير به روش هيستو رام

صفحه 1:


صفحه 2:
پردازش تصویر به روش هیستوگرام 

صفحه 3:
مباحث: ” يردازش تصوير ” كاربردهاى بردازش تصوير 7 عملیات مختلف بر روى تصاوير ” انواع ييكسل ها و فيلترها ” كاربردهاى هيستوكرام در بردازش تصوير تشخیص پلاک خودرو 

صفحه 4:
پردازش تصویر: مجموعه عملیات و روش هایی که به منظور کاهش عیوب و افزایش کیفیت ظاهری تصوير مورد استفاده قرار می گیرد. پردازش تصویر نامیده می شود. دلایل استفاده از پردازش تصویر: ۲ برجسته کردن جزئیات جالب یک تصوير ۷ حذف نویز و محوشدگی مرزهای نمونه های داخل تصویر ۲ بهبود وضوح تصویر دریافتی 

صفحه 5:
محدوده مورد توجه در پردازش تصویر: (Enhancement) ‏بهبود کیفیت ظاهری‎ vo ” بازسازى تصاوير مختل شده(86510186105) ۲ فشرده كى و رمزكذارى تصوير(320 020216551012 © ‎(coding‏ (Understanding) ¢wl bus » pai ‏درك‎ 

صفحه 6:
پردازش تصاویر دارای دو شاخه عمده بهبود تصاویر و بینایی ماشین است. ‎Le‏ بهبود تصاویر شامل روش هایی مثل استفاده از فيلتر محو كننده و افزايش تضاد برای بهتر کردن کیفیت دیداری تصاویر و اطمینان از نمایش درست آن ها در محیط مقصد ‎aa‏ ‎ ‏”7 _بینایی ماشین به روش هایی می پردازد که به کمک آن ها می توان معنی و محتوای تصاویر را درک کرد تا از آن ها در کارهایی چون رباتیک استفاده شود. ‎ 

صفحه 7:
ا ۱ زمینههای مختلف کاربرد پردازش تصویرعبارتند از: v = ”نجوم و فضا نوردی ‎iv‏ اسان سای “علوم نظامی و امنیتی ‎Sat‏ "کشاورزی 

صفحه 8:
-يكى إز ذلايل اسفاده از پردازش تصویرفاالیت دیدن رو انلازه گیری محصولاتی است که دیدن یا اندازه گیری آنها با چشم غیر مسلح غیر ممکن است. پردازش تصویر در تشخیص دمای کوره هایی که هیچ وسیلهی مکانیکی و الکترونیکی تحمل دمای آنها را ندارد, کاربرد دارد. 

صفحه 9:
بجوم و فضا نوردی: % _ در تصاویر دور می توان سطح سیارات و همچنین مسطح قمرها را اسکن کرده و اطلاعات بسیار ریزی از آنها استخراج کنیم. در تصاوير نزدیک از جمله هدایت مریخ نوردهاء فرود فضاپیماهای بسدون سرنشین و الصادق تجهیزات جدید به ایستگاه های فضایی به صورت خودکار از پدازش تصویر استفاد» می شود 

صفحه 10:
سیما: یکی از تکنولوژی های برتر دنیا6801276 100108 است که در آن یک کاراکتر ائیمیشنی قادر است حرکات دست انسان را تقلیسد کتشد. امروزه این سیستم جهت ساخت فیلم ها و بازی های کامپیوتری مورد استفاده قرار می گرد 

صفحه 11:
باستان شناسی ۲ _ تهیه تصاویر از بناهای گذشته و بازسازی مجازی این بناهای تاریخی یکی از کاربردهای پردازش تصویر در این علم است. می توان نقاشی ها و غارنگاری ها را مورد پردازش دقیق قرار داد و شکل آنها را همان طور که در ابتدا بوده اند شبیه سازی کرد. v 

صفحه 12:
علوم نظامی و امنیتی: v v موشک هدایت شونده خودکار با قابلیت قفل كردن بر روی هدف یسم مفخیصن اثز انگشت اتوماننک دوربین های مدار بسته 

صفحه 13:
عملیات مختلف بر روی تصاویر: ‎oY‏ دو تصویر ‏”تفريق دو تصوير “"مكمل كردن تصوير ‎Sie‏ كيرى از تصوير ”هيستوكرام تصوير ”تعديل هيستوكرام ‎ 

صفحه 14:
‎Ce‏ دو تصوير: جمع دو تصوير بدین مفهوم است که در دو تصویر هم اندازه. شدت روشنایی ‏پیکسل های متناظر دو تصویر را با هم جمع کنیم. ‎ 

صفحه 15:
تفریق دو تصویر: تفریق دو تصوير هم اندازه بدین مفهوم است که شدت روشنایی پیکسل های متناظر دو تصویر را از هم کم کنیم. وسنایی پیخسل های 

صفحه 16:
مكمل كردن تصویر: در يك تصوير سياه و سفيد كه فقط دو سطح شدت روشنايى صفر و يك دارد. منظور از مكمل كردن تصويرء یک کردن پیکسل های با مقدار صفر و صفر کردن پیکسل های با مقدار یک است. 

صفحه 17:
میانگین گیری از تصویر: میانگین گیری بر روی چند تصویر یکسان که دارای نویز های متفاوتی هستند اعمال مى شود بدین صورت که مقادیر پیکسل های متناظر در همه تصاویر را باهم جمع کرده و سپس به تعداد كل تصاوير تقسیم کنیم. بدیهی است که هر قدر تعداد تصاویر برای میانگین گیری بیشتر باشد. تصویر حاصل از ميانگین گیری آنها نیز بیشتر به واقعیت نزدیک خواهد بود. 

صفحه 18:
هیستوگرام تصویر نموداری است که توسط آن تعداد پیکسل های هر سسطح روشنایی در تصویر ورودی مشخص می شود. هیستوگرام تصویر درحقیقت بیان گرافیکی میزان روشنایی تصویر می باشد. مقادیر روشنایی در طول محور 26 بیان شده و مسیزان فراوانی هر مقدار در محور ۷ بیان می گردد. 

صفحه 19:
ا ۱ یک تصوير همراه با نمودار هیستوگرام آن: 

صفحه 20:
تعدیل هیستوگرام: یکی از کاربرد های هیستوگرام در افزایش کنتراست تصاویر است . تعدیل سازی هیستوگرام موجب می شود که کنتراست تصویر ورودی تا حد ممکن افزایش یابد. 

صفحه 21:


صفحه 22:
انواع ييكسل ها: ييكسل هاى تصوير را به دو دسته مى توان تقسيم كرد: “بيكسل هاى تيز ‎phi cls Jus,”‏ 

صفحه 23:
پیکسل های تیز: پیکسل هایی از تصویر را که اختلاف شدت روشنایی آنها با پیکسل های همسايه خود زياد باشند. پیکسل های تیز می نامیم. پیکسل های تیز معمولا یا نشان دهنده لبه های اشیای موجود در تصویر هستند يا نشان دهنده نویزهای یک تصوير هستند و در حالت کلی می توان گفت که جزئیات تصویر با استفاده از پیکسل های تیز استخراج می شوند. 

صفحه 24:
پیکسل های آرام: پیکسل هایی از تصویر که اختلاف شدت روشنایی آنها با پیکسل های همجوار خود کم است. را پیکسل های آرام تصویر می نامیم. 

صفحه 25:
as 1 ‏در حوزه ما‎ a Bates ‏ای آرام کنند او‎ av yh 4s ۳ — ‏ای تیز کننده‎ 

صفحه 26:
فیلترهای آرام کننده: فیلترهای آرام کننده با اعمال تغییر در شدت روشنایی پیکسل های تیز تصویر موجب تولید تصاویر آرام تری می شود. همچنین این فیلترها تاثیر چندانی بسر روی پیکسل های آرام تصویر نمی گذارند. آرام شدن تصویر بدین معنی است که بخشی از جزئیات تصویر از بین می رود. یک مثال کاربردی ساده از فیلترهای آرام کننده را می توان حذف جين و چروکها از تصویر صورت بیان کرد. 

صفحه 27:
فیلترهای تیز کننده: فیلترهای تیز کننده با اعمال تغییر بر روی پیکسلهای آرام تصویر موجب 1 ستخراج جزئیات بیشتری از تصویر میشوند. 

صفحه 28:
نمونهای از فیلتر تیز کننده: تصریر یز شد تصویر ورودی 

صفحه 29:
کاربردهای هیستوگرام در پردازش تصویر: ود کیفیت تصاویر رادیو گرافی جوش افزایش دقت تناظر یابی عکس "فوکوس خودکار دوربینهای دیجیتالی #اتشخيص چهره ۷تشخیص پلاک خودرو 

صفحه 30:
تشخیص پلاک خودرو: چون از روش لبه يابى برای استخراج پلاک استفاده شده است و اطلاعات رنگ در اين روش نقشی ندارد. لذا سیستم قادر به تشخیص پلاکها با رنگهای مختلف. میباشد.. 

صفحه 31:
در ابتدا عکسهای رنگی ورودی به سطح خاکستری تبدیل میشوند. تا پردازش روی انها سریعتر انجام شود. 

صفحه 32:
پس از تبدیل تصویر به سطح خاکستری به آن فیلتر گوسین اعمال میشود. تا نویزهای احتمالی موجود در تصویر از بین برود. 

صفحه 33:
تحلیل هیستوگرام: قبل از پیدا کردن لبههای تصوی از تحلیل هیستوگرام کمک گرفته و نمودار هیستوگرام رسم ميشود. Seay 011100 ‏أ‎ ‎saa a 0 8 ۶ 8 8 ۶ یر 

صفحه 34:
اعمال فرآیند لبه یابی: در این شبیه سازی برای لبه یابی از فیلتر 081010 استفاده کر Find edges in grayscale image using Canny Method 

صفحه 35:
ا ۱ پیدا کردن محل کاندید پلاک: بعد از بيدا کردن سطرهایی که ۸۵0 بالای هیستوگرام را تشکیل میدهند. بیش از یک محل کاندید برای پلاک به دست میآید. در شبیه سازی انجام شسده عرض محل پلاک بین ۱۷ تا ۳۵ پیکسل است. بنابراین نواحی که در خارج از اين محدوده قرار دارند حذف میشوند. آخرین محلی به عنوان محل واقعی کاندید پلاک در نظر گرفته ميشود. 

صفحه 36:
حذف نواحی خارج از محدوده: ophotoicay open nage 0rd Fi mage eens and ols 

صفحه 37:
ير كردن حفرههای احتمالی: از آنجا که ناحیه پلاک یک ناحیه به هم پیوسته اسست. حفرههای احتمالی موجود پر میشوند چون دراین محل چند ناحیه به هم پیوسته وجود دارد. طول هر یک از این نواحی را به دست آورده و آن ناحیهای که بزرگترین طول را دارد به عنوان محل دقیق پلاک در نظر گرفته و بقیه نواحی حذف ميشوند. 

صفحه 38:
استخراج پلاک: پس از یافتن محل دقیق پلاک می تسوان تصویر پلاک را از تصویر اصسلی استخراج کرد. ‎AP-009-CN‏ 

صفحه 39:
جداسازی کاراکترها: در پلاک به دلیل اینکه بین اعداد و حروف فاصله وجود دارده لذا از این خاصیت برای جداسازی کاراکترها استفاده می شود. تصویر به دست آمده به باینری تبدیل می شود. ‎0d Bo‏ 2 للا 

صفحه 40:


صفحه 41:
نتیجه گیری: در ابن روش به دلیل این که روشنایی تصویر توسط تعدیل هیستوگرام یکنواخت می گردد و لبه یابی انجام می شود لذا سیستم قادر به تشخب پلاکها با رنگهای مختلف میباشد و نیز اينکه این روش دارای زمان پردازش کمتری در مقایسه با دیگر الگوریتم ها می باشد. 

صفحه 42:


پردازش تصویر به روش هیستوگرام مباحث: پردازش تصویر کاربردهای پردازش تصویر عملیات مختلف بر روی تصاویر انواع پیکسل ها و فیلترها کاربردهای هیستوگرام در پردازش تصویر تشخیص پالک خودرو پردازش تصویر: مجموعه عملیات و روش هایی که به منظور کاهش عیوب و افزایش کیفیت ظاهری تصویر مورد استفاده قرار می گیرد ،پردازش تصویر نامیده می شود. دالیل استفاده از پردازش تصویر: برجسته کردن جزئیات جالب یک تصویر حذف نویز و محوشدگی مرزهای نمونه های داخل تصویر بهبود وضوح تصویر دریافتی محدوده مورد توجه در پردازش تصویر: *بهبود کیفیت ظاهری ()Enhancement *بازسازی تصاویر مختل شده()Restoration *فشرده گی و رمزگذاری تصویر(Compression and )coding * درک تصویر توسط ماشین ()Understanding پردازش تصاویر دارای دو شاخه عمده بهبود تصاویر و بینایی ماشین است. بهبود تصاویر شامل روش هایی مثل استفاده از فـیـــلـــتـــر محو کننده و افزایش تضاد برای بهتر کردن کیفیت دیداری تصاویر و اطمینان از نمایش درست آن ها در محیط مقصد است. بینایی ماشین به روش هایی می پردازد که به کمک آن ها می توان معنی و محتوای تصاویر را درک کرد تا از آن ها در کارهایی چون رباتیک استفاده شود. زمینههای مختلف کاربرد پردازش تصویرعبارتند از: صنعت نجوم و فضا نوردی سینما باستان شناسی علوم نظامی و امنیتی پزشکی کشاورزی صنعت: یکی از دالیل استفاده از پردازش تصویرقابلیت دیدن و اندازه گیری محصوالتی است که دیدن یا اندازه گیری آنها با چشم غیر مسلح غیر ممکن است. پردازش تصویر در تشخیص دمای کوره هایی که هیچ وسیلهی مکانیکی و الکترونیکی تحمل دمای آنها را ندارد ،کاربرد دارد. نجوم و فضا نوردی: در تصاویر دور می توان سطح سیارات و همچنین ســطح قمرها را اســکن کرده و اطالعات بسیار ریزی از آنها استخراج کنیم. در تصاویر نزدیک از جمله هدایت مریخ نوردها ،فرود فضــاپیماهای بــدون سرنشین و الصادق تجهیزات جدید به ایستگاه های فضایی به صورت خودکار از پردازش تصویر استفاده می شود. سینما: یکی از تکنولوژی های برتر دنیا motion captureاست که در آن یک کاراکتر انیمیشنی قادر است حرکات دســت انسان را تقلیــد کنــد .امروزه این سیستم جهت ساخت فیلم ها و بازی های کامپیوتری مــورد اســتفاده قرار می گیرد. باستان شناسی: تهیه تصاویر از بناهای گذشته و بازسازی مجازی این بناهای تــاریخی یکی از کاربردهای پردازش تصویر در این علم است. می توان نقاشی ها و غارنگاری ها را مورد پردازش دقیق قرار داد و شـــکل آنها را همان طور که در ابتدا بوده اند ،شبیه سازی کرد. علوم نظامی و امنیتی: ‏ ‏ ‏ موشک هدایت شونده خودکار با قابلیت قفل کردن بر روی هدف سیستم تشخیص اثر انگشت اتوماتیک دوربین های مدار بسته عملیات مختلف بر روی تصاویر: جمع دو تصویر تفریق دو تصویر مکمل کردن تصویر میانگین گیری از تصویر هیستوگرام تصویر تعدیل هیستوگرام جمع دو تصویر: جمع دو تصویر بدین مفهوم است که در دو تصویر هم اندازه ،شدت روشنایی پیکسل های متناظر دو تصویر را با هم جمع کنیم. تفریق دو تصویر: تفریق دو تصویر هم اندازه بدین مفهوم است که شدت روشنایی پیکسل های متناظر دو تصویر را از هم کم کنیم. مکمل کردن تصویر: در یک تصویر سیاه و سفید که فقط دو ســطح شــدت روشــنایی صــفر و یــک دارد ،منظور از مکمل کردن تصویر ،یک کردن پیکسل های با مقــدار صــفر و صفر کردن پیکسل های با مقدار یک است. میانگین گیری از تصویر: میانگین گیری بر روی چند تصویر یکسان که دارای نویز های متفاوتی هستند اعمال می شود بدین صورت که مقادیر پیکسل های متناظر در همه تصاویر را باهم جمع کرده و سپس به تعداد کل تصاویر تقسیم کنیم. بدیهی است که هر قدر تعداد تصاویر برای میانگین گیری بیشتر باشد ،تصویر حاصل از میانگین گیری آنها نیز بیشتر به واقعیت نزدیک خواهد بود. هیستوگرام تصویر: هیستوگرام تصویر نموداری است که توسط آن تعداد پیکسل های هر ســـطح روشنایی در تصویر ورودی مشخص می شود. هیستوگرام تصویر درحقیقت بیان گرافیکی میزان روشــنایی تصــویر می باشــد. مقادیر روشنایی در طول محور Xبیان شده و مـــیزان فراوانی هر مقـــدار در محور Yبیان می گردد. یک تصویر همراه با نمودار هیستوگرام آن: تعدیل هیستوگرام: یکی از کاربرد های هیستوگرام در افزایش کنتراست تصاویر است . تعدیل سازی هیستوگرام موجب می شود که کنتراست تصویر ورودی تا حد ممکن افزایش یابد. تصویر پس از تعدیل هیستوگرام به همراه نمودار هیستوگرام آن: انواع پیکسل ها: پیکسل های تصویر را به دو دسته می توان تقسیم کرد: پیکسل های تیز پیکسل های آرام پیکسل های تیز: پیکسل هایی از تصویر را که اختالف شدت روشـــنایی آنها با پیکســـل های همسایه خود زیاد باشند ،پیکسل های تیز می نامیم. پیکسل های تیز معموال یا نشان دهنده لبه های اشیای موجود در تصویر هستند یا نشان دهنده نویزهای یک تصویر هستند و در حالت کلی می توان گفت که جزئیات تصویر با استفاده از پیکسل های تیز استخراج می شوند. پیکسل های آرام: پیکسل هایی از تصویر که اختالف شدت روشنایی آنها با پیکسل های همجوار خود کم است ،را پیکسل های آرام تصویر می نامیم. فیلترها: در حوزه مکانی فیلترها به دو دسته تقسیم میشوند: فیلترهای آرام کننده فیلترهای تیز کننده فیلترهای آرام کننده: فیلترهای آرام کننده با اعمال تغییر در شدت روشنایی پیکسل های تیز تصویر موجب تولید تصاویر آرام تری می شود .همچنین این فیلترها تاثیر چندانی بــر روی پیکسل های آرام تصویر نمی گذارند .آرام شدن تصویر بدین معنی است که بخشی از جزئیات تصویر از بین می رود. یک مثال کــاربردی ساده از فیلترهای آرام کننــده را می تــوان حــذف چین و چروکها از تصویر صورت بیان کرد. فیلترهای تیز کننده: فیلترهای تیز کننده با اعمال تغییر بر روی پیکسلهای آرام تصویر موجب استخراج جزئیات بیشتری از تصویر میشوند. نمونهای از فیلتر تیز کننده: تصویر تیز شده تصویر ورودی کاربردهای هیستوگرام در پردازش تصویر: بهبود کیفیت تصاویر رادیو گرافی جوش افزایش دقت تناظر یابی عکس فوکوس خودکـار دوربینهای دیجیتالی تشخیص چهره تشخیص پالک خودرو تشخیص پالک خودرو: چون از روش لبه یابی برای استخراج پالک استفاده شده است و اطالعات رنگ در این روش نقشی ندارد ،لذا سیستم قادر به تشخیص پالکها با رنگهای مختلف میباشد . در ابتدا عکسهای رنگی ورودی به سطح خاکستری تبدیل میشوند ،تا پردازش روی آنها سریعتر انجام شود. فیلتر گوسین: پس از تبدیل تصویر به سطح خاکستری به آن فیلتر گوسین اعمال میشود ،تا نویزهای احتمالی موجود در تصویر از بین برود. تحلیل هیستوگرام: قبل از پیدا کردن لبههای تصویر ،از تحلیل هیستوگرام کمک گرفته و نمودار هیستوگرام رسم میشود. اعمال فرآیند لبه یابی: در این شبیه سازی برای لبه یابی از فیلتر cannyاستفاده کرده ایم. پیدا کردن محل کاندید پالک: بعد از پیدا کردن سطرهایی که %55باالی هیستوگرام را تشکیل میدهنــد .بیش از یک محل کاندید برای پالک به دست میآیـــد .در شبیه سازی انجام شـــده عرض محل پالک بین 17تا 35پیکسل است ،بنابراین نواحی که در خــارج از این محدوده قرار دارند حذف میشوند. آخرین محل ،به عنوان محل واقعی کاندید پالک در نظر گرفته میشود. حذف نواحی خارج از محدوده: پر کردن حفرههای احتمالی: از آنجا که ناحیه پالک یک ناحیــه بــه هم پیوســته اســت ،حفرههای احتمالی موجود پر میشوند چون دراین محل چند ناحیه به هم پیوسته وجود دارد ،طول هر یک از این نواحی را به دست آورده و آن ناحیهای کــه بزرگــترین طــول را دارد ،به عنوان محل دقیق پالک در نظر گرفته و بقیه نواحی حذف میشوند. استخراج پالک: پس از یافتن محــل دقیــق پالک می تــوان تصــویر پالک را از تصــویر اصــلی استخراج کرد. جداسازی کاراکترها: در پالک به دلیل اینکــه بین اعــداد و حروف فاصــله وجــود دارد ،لــذا از این خاصیت برای جداسازی کاراکترها استفاده می شود .تصویر به دست آمــده بــه باینری تبدیل می شود. نمونه های ناموفق: نتیجه گیری: در این روش به دلیل این که روشنایی تصویر توسط تعدیل هیستوگرام یکنواخت می گردد و لبه یابی انجام می شود لذا سیستم قادر به تشخیص پالکها با رنگهای مختلف میباشد و نیز اینکه این روش دارای زمان پردازش کمتری در مقایسه با دیگر الگوریتم ها می باشد. با تشکر