بررسی سامانه های پردازش تصویر

سامانه های پردازش تصویر

در ابتدا باید گفت که در پردازش تصاویر رقمی معمولا“از شیوه های که به شکل الگوریتم بیان می شود استفاده می شود. در واقع می توان غیر از تصویربرداری و نمایش تصویر بیشتر عملیات پردازش تصویر را با نرم افزار اجرا کنیم.و تنها دلیل استفاده از سخت افزارخاص پردازش تصویر نیاز دارد به سرعت بالا دربعضی کاربردها و یا غلبه بر بعضی محدودیت های اساسی رایانه. برای مثال یک کاربرد مهم از تصویربرداری رقمی ؛ریزبینی درنورکم است.که برای اینکه نویز تصویر کاهش پیداکند باید چند متوسط گیری روی تصاویر متوالی با نرخ قالب(غالبا“30قاب در ثانیه)انجام گیرد. ودر غالب رایانه ها جز چند رایانه بسیار کارآمد نمی تواند به سرعت داده مورد نیازبرای اجرای این عمل دست یابد. توجه داشته باشید که سامانه های پردازش تصویر امروزی ترکیبی از رایانه های متداول و سخت افزارهای ویژه پردازش تصویر می باشد در حقیقت باید گفت کارهمه آنها به وسیله نرم افزار در حال اجرا روی رایانه اصلی هدایت می شود.

شایان ذکر است انواع مدلهای سامانه های پردازش تصویر که در نیمه دهه 80در سراسر دنیا به فروش رسید وسایل جانبی نسبتا“بزرگی بود که به رایانه های میزبان با همان بزرگی اتصال داشت.
اواخردهه 80و اوایل دهه 90سخت افزارهای تجاری پردازش تصویر به شکل بردهای تکی که برای سازگاری با بزرگراه های استاندارد صنعتی و انطباق با کارگاه های کوچک مهندسی و رایانه های شخصی طراحی شده بود تغییر کرد.در واقع این تغییر علاوه برکاهش هزینه ها یکی از عوامل تاسیس شرکت های زیادی با تخصص تولید نرم افزار پردازش تصویر بود.

گفته شده هنوز هم سامانه های پردازش تصویر بزرگ برای کاربردهای نظیر پردازش تصاویر ماهواره ای به فروش می رسند و حرکت به سوی کوچک سازی وایجاد رایانه های کوچک همه منظوره که به سخت افزار پردازش تصویر مجهز است همچنان این روند دنباله دارد.سخت افزار اصلی تصویربرداری که به این رایانه ها افزوده می شود ترکیبی از یک ((رقمی ساز و بافرقاب ))برای رقمی سازی و ذخیره موقت تصویر یک ((واحد محاسبه و منطق))(ALU)برای اجرای عملیات حسابی ومنطقی درنرخ قاب و یک یا چند بافرقاب برای دستیابی سریع به داده های تصویر در طول پردازش است.امروزه می توان نرم افزارهای پردازش تصویرفراهم می شود وسایل نمایش و نرم افزارهای کارآمد پردازش کلمه و تولید گزارش ارائه نتایج را آسان کرده و بیشتر نتایج به دست آمده با چنین سامانه هایی به بردهای پردازش تصویر سریع و خاصی که بابزرگراه مورد استفاده سازگارند منتقل می‌ شوند.

از نشانه های علم پردازش تصویر عدم استفاده از یک راه حل برای کاربردهای متفاوت هست. درواقع فنونی که دریک مورد خوب کار می کنند ممکن است در دیگری کاملا“ضعیف باشند تنها فایده وجود سخت افزار قوی ونرم افزارپایه درحال حاضر این است که نقطه شروع کار نسبت به یک دهه پیش  بسیار پیشرفته تر (وبازار صرفا“کسری از هزینه آن موقع)می باشد.به طورکلی هنوز هم پیدا کردن راه حل واقعی برای یک مساله خاص نیازمند تحقیق و توسعه گسترده است.

بررسی مخابرات

باید گفت استفاده ازمخابرات در پردازش تصویر رقمی معمولا“درمورد ارسال داده های تصویری می باشد و اغلب شامل مخابره محلی بین رسانه های پردازش تصویر ومخابره را دور از یک نقطه به نقطه دیگر هست. در حقیقت اغلب رایانه ها سخت افزار ونرم افزار مخابره محلی به آسانی در دسترس می باشد در واقع بیشتر کتب راجع به شبکه های رایانه ای به روشنی توافق های مخابره استاندارد را بیان مي کنند.

حال در صورتی که داده های تصویری فشرده نشده در فواصل طولانی مخابره شوند مشکل جدی تری بوجود می آید. تا حال باید این موضوع روشن شده باشد که تصاویر رقمی حاوی مقادیر بزرگی از داده ها هستند اما یک خط تلفن صوتی حداکثر می تواند9600بیت بر ثانیه را انتقال دهد؛بنابراین ارسال یک تصویر 8بیتی 512×512با این نرخ بیت تقریبا“پنج دقیقه طول می کشد.ارتباط بیسیم با استفاده از ایستگاه های میانی نظیر ماهواره ها بسیار سریعتر است گرچه هزینه بیشتری دارد نکته اینجاست که دربسیاری مواقع ارسال تصاویر کامل درفواصل طولانی نیاز است.

بررسی نمایشگر ها

در حقیقت نمایشگر های تک رنگ و رنگی تلویزیونی ابزار اصلی نمایش درسیستم های پردازش تصویر امروزی می باشند. نمایشگرها با خروجی های واحد سخت افزاری نمایش تصویر که در برد اصلی رایانه میزبان قرارداد ویابخشی از سخت افزارپردازشگر تصویری می باشد راه اندازی می شود و می توان سیگنالهای خروجی ازواحد نمایش رابه یک وسیله ثبت تصویر داد تاتصویری چاپی (اسلاید؛عکس یاورق شفاف)ازآنچه روی نمایشگر دیده می شود تولید کند لامپ های اشعه کاتدی (CRT)بادستیابی تصادفی و دستگاه های چاپ نیز به عنوان وسایل نمایش مصرف می شود.

درنمایشگر های CRTرایانه با تولید سیگنال های راه انداز مورد نیاز محل اشعه الکترونی را در هر لحظه معین می کند تاتصویر ایجاد شود. در نظر داشته باشید که دوربین عکاسی که روی صفحه CRTمتمرکز است الگوی نوری باشدت متغیر حاصل را ضبط می کند.

توجه داشته باشید که وسایل چاپ تصویر اغلب برای پردازش تصویر با تفکیک پایین سودمند است یک روش ساده برای تولید تصاویر خاکستری روی کاغذ استفاده از قابلیت چند ضربه ای چاپگر خطی استاندارد می باشد.

می شود با تعداد و چگالی نویسه های روی هم چاپ شده درهرنقطه تصویر سطح خاکستری آن نقطه را تنظیم کرد .باانتخاب مناسب مجموعه نویسه ها می توان با یک برنامه رایانه ای ساده و نویسه های نسبتا“کم به توزیع های خوب سطح خاکستری دست پیدا کرد.