Friday, February 7, 2014

التصوير ومعالجة الصور


هوا ايه اللي بيخلينا نفرق الصور الرقميه عن بعضها دي صوره حصان اما دي ورده
و ازاي بنشوف الصور دي مختلفه ف الحجم عن بعضها و هوا انا لما بعمل تعديل ع الصوره دي بعمله ازاي و بغير ايه فيها يعني ؟؟؟ 
طيب الصور ليها انواع و لا نوع واحد ؟ 

الاسئله دي كلها هتتجاوب ف موضوع متلخص اسمه Image Processing 

تختلف الصور الرقمية عن الصور الفوتوغرافية في أنها صور خاصه بالكمبيوتر والكاميرا الرقمية أو على الأقل معززة بالتقنيه دي . وتستمد قيمتها الخاصة من دورها كمعلومة، وكذلك من تميزها بوصفها صور يسهل الوصول إليها، والتعامل معها ومعالجتها وتخزينها وتحميلها أو تنزيلها في الكمبيوتر أو على الإنترنت .. 

عايز تعمل تجربه صغيره او ممكن تكن عملتها قبل كدا : 
افتح صوره عندك علي جهازك و اعملها Zoom لاخر حاجه هتلاقي الصوره مبقتش واضحه خالص و كمان عباره عن مربعات كبيره اوي و مشوشه صح! و هتلاقي ليه لون واحد حاد

اهو المربع دي اسمه ال pixel و هوا اختصار Picture element و ده المكون الرئيسي للصوره الرقميه يعني بالبلدي الصوره عباره عن شويه بيكسلات كتير جنب بعضها و بتكون الصوره ..

الميجا بيكسل (Mega Pixel)
الميجا بيكسل هي من مضاعفات البيكسل الواحد في صورة ،حيث يمثل كل مليون بيكسل 1 ميجا بيكسل (ميجا= مليون بيكسل).

فمثلا اذا اخذنا صور بطول 2048 بيكسل وعرض 1536 بيكسل فإن قوة (دقة) الكاميرا التي التقطتها تكون 3.1 ميغا بيكسل ناتج عن عملية ضرب (الطول × العرض) 
ليه بنقول قوه و دقه الكاميرا ؟! 
عشان حاجه هناخدها شويه كدا بنقول ان كل ما الpixels زادت و اتلزقت جنب بعضها بيزيد دقه و وضوح الصوره ...

طيب انواع الصوره ايه : 
اعرف الاول ان الصور عباره عن Matrix مصفوفه من صفوف و اعمده من البيكسلات و خصائص الوحده الاصغر المكونه للصوره (pixel) ده اللي بيحددلي خصائص الصوره دي 

1- Binary Image الصوره الابيض و اسود
هيا اللي فيها كل بيكسل بيحمل قيمه 0 ,1 و بكدا البيكسل ياما لونه هيبقي ابيض يا اسود
و بكدا المصفوفه كلها ارقام 0,1 فطبيعي تكون الصوره ابيض و اسود 
عدد القيم اللونيه لكل بكسل 1^2 = 2 و ده معناه ان البكسل الواحد يا اما ابيض او اسود 
يعني لو صوره ثنائيه عرضها 200 بكسيل و ارتفاعها 100 بكسل و كل بكسل بياخد 1 بت يبقي حجمها 200*100*1 = 20000 بت

2-Grayscale Image الصوره الرمادي 
تحتوي ع الابيض و الاسود مع تدرجات الرمادي و بتمثل كثافتها بين 0 (black) الي 255 (white) .. 
عدد القيم اللونيه 8^2= 256 و هو عدد الدرجات من اللون الابيض الى الاسود تبدا من القيمة 0 الى 255 – اي ان كل بكسل يتم حجز 8 بت (بايت واحد) في الذاكرة لتخزين
لو نفس المثال اللي فوق يبقي الحجم 200*100*8 

3- (True colour (RGB
 الصوره الملونه
R ... red
G .. green
B .. blue
دي الالوان الاساسيه الاحمر و الاخضر و الازرق عشان كل بكسل في الصور الملونه يحمل ثلاث قيم , وهي عبارة عن مزيج من الاحمر والاخضر والازرق ليمثلون لون جديد
كل لون له قيم من 0 الى 255 , اي ان للون الاحمر 256 قيمة مختلفة (من الفاتح الى الغامق) وللاخضر والازرق نفس الشي , وعند دمج جميع الاحتمالات من الثلاثة الوان نحصل على عدد 16,777,216 لون مختلف لكل بكسل !

يحجز لكل بكسل 24 بت في الذاكرة , 8 للاحمر , 8 للاخضر و 8 للازرق .
ولو هنطبق المثال اللي فوق برضو 200*100*24

طيب الصوره خلاص كدا و لا ممكن اعدلها .. بما انك عرفت التركيب تقدر توظف البكسلات دي زي ما انت عايز .

لازم تعرف ان معالجه الصور اكبر و اوسع من فكره اني اعمل تزيين للصوره او ازود اضافات عليها و تعديلات زي ما كلنا نقدر نعمل ع اي صوره 

معالجه الصور بتتخطي الحدود دي و تكاد لا تهتم بالجانب ده اصلا .. زي ما قولنا الصوره بتتكون من بيكسلات كتير اوي بتتمثل ف مصفوفه اعمدتها و صفوفها بيكسلات 

يعني ايه معالجه الصور ؟
إجراء عمليات على الصور بهدف تحسينها طبقاً لمعايير محددة أو استخلاص بعض المعلومات منها. ويكون مدخلات العملية صورة ومخرجات العملية اما صورة (بعد اجراء التعديل او التحسين عليها ) او مجموعة من الخصائص 
فبختصار لما اعالج الصوره بلعب ف البيكسلات دي و بغير في خصائصها فبشتغل ع التشفير الرقمي المناسب للصوره و بدور ع طرق معالجه البيانات الرقميه 

طيب انا ليه بعمل معالجه للصور "Image Processing" 

- بغير ف خصائصها لتسهيل تفسيرها و فهمها للانسان 
- معالجه بيانات الصوره عشان اقدر اخزنها ع اوساط مختلفه بسرعه و اقل حجم ممكن 
- ارسال الصوره من مكان لاخر باقل نطاق ممكن "bandwidth"
- الادراك الالي "زي الانسان الالي" للصوره و محتوياتها بدون تدخل بشري
- معالجه الصور لجعلها ملائمه لبعض التطبيقات

ازاي بعمل المعالجه بقي ؟
بقسمها ل3 مستويات 

مستوي منخفض : 

و يهتم بمعالجه الصور ع مستوي البكسل و من ضمن المعالجات دي 
image restoration
لمحاولة اعادة الصورة الى طبيعتها او ترميمها
زي الصوره دي 

image deblurring 
بوضح الصوره اكتر لو مش مفهومه 

image segmentation
للحصول على الاجزاء المهمة او لاعادة تشكيل الصورة لتعطي معنى مختلف

image enhancement
كتصفية الصورة من التشويش

Removing noise from image

و دي عمليات تتضمن ازاله التشوه ف الصوره و تحسين التباين و زياده حده الصور و و تخفيف الضجيج و كشف الحواف و غيرها كتير كل العميات دي بتبقي الداخل صوره و الخارج صوره برضو 

المستوي التاني المتوسط : 

بعد ما بظبط الصوره ف المستوي المنخفض ببدا اخدها و ادرس خصائصها و استخلص عناصر الصوره و ادرس العناصر دي عشان اخد معلومات عن الصوره 

المستوي الثالث
و ده مستوي عال و بيستخرج الملعومات المفيده ف المستويين السابقين و يبدا تطبيقات المعالجه زي التعرف ع الخط و عمليه فهم و ادراك للعناصر بتاعته الصوره 

تطبيقات Image Processing

عندما نحاول مثلا أن نجعل الكمبيوتر أو الرجل الآلي يفهم الصورة أو معناها الانسان الآلي بيتعرف على شكل الإنسان(مثلا الإنسان يساوي مستطيل كبير يتفرع منه أربع مستطيلات صغيرة ودائرة) ويقوم بتحيته في حين أنه لا يحيي القطة مثلا. عشان كده مهمه ف مجال التعرف ع الاشكال

كما أن للتعرف على الأنماط أهمية كبيرة في المعالجة الآلية للصور التي تلتقطها المكوكات لسطح الأرض و ده استعمال عسكري. كما أنها مهمة أيضا في الملاحة اعتمادة على خرائط أو صور من الأرض.

ف مجال الطب من خلال التعرف ع الامراض و تحديد مكانها بدقه عن طريق صور الاشعه (X Ray)

ف مجال البحث الجنائي و رفع البصمات و تحليل الصور ممكن صوره واحده بالنسبالك مفهاش تفاصيل بس للمتخصصين تساعد ع حل لغز الجريمه 

من اشهر برامج معالجه الصور الماتلاب "Matlab"و طبعا مش بيتعامل مع الصور كصور و لكن مصفوفه من البكسل ويحتوي ع دوال لتعديل الصور وتحسينها 
لاستخراج معلومات مفيده عنها

0 comments:

Post a Comment