پردازش تصویر در متلب (بخش اول)

در متلب تصاویر بصورت ماتریسهای دو‌، سه و یا چهاربعدی تعریف می‌شوند.

کیفیت تصویر به دو پارامتر یکی دقت ابعادی و دیگری دقت عمقی در هنگام تصویربرداری و یا ذخیره‌سازی تصویر بستگی دارد.
Matlab_learning

 

دقت عمقی (Depth): منظور از دقت عمقی تعداد بیتهایی است که از حافظه کامپیوتر به هر نقطه(پیکسل) از تصویر اختصاص داده می‌شود.

دقت ابعادی (Resolution): منظور تعداد نقاط نمونه‌برداری شده در واحد طول یا عرض تصویر است. دقت ابعادی افقی و عمودی یک تصویر ممکن است متفاوت باشند اما معمولا چنین نیست. واحد دقت ابعادی dpi یا نقطه بر اینچ است.

 

— انواع تصاویر: انواع تصاویر عبارتند از :

– تصاویر اندیس‌دار

– تصاویر شدت

– تصاویر باینری

– تصاویر RGB

که در ادامه مفصلا به هریک خواهیم پرداخت.

—  فرمتهای گرافیکی: تصاویر با فرمتهای مختلفی می‌توانند بر روی دیسک ذخیره شوند. مهمترین فرمتهای گرافیکی در زمان حاضر عبارتند از: PNG، JPG،BMP، TIFF،GIF که تمامی آنها بعلاوه چندین فرمت دیگر توسط متلب پشتیبانی می‌شوند.

 

— انواع تصاویر

تصاویر شدت (Intensity Image)

تصویر شدت یا تصویر سطح خاکستری، به تصویری گفته  می‌شود که تنها دارای مقادیر روشنایی باشد و فاقد خصوصیات رنگ مانند: فام و خلوص باشد. در متلب این تصاویر توسط ماتریسهای دو بعدی تعریف می‌شوند بطوریکه مقدار هر عنصر از این ماتریس معرف میزان روشنایی پیکسل متناظرش در تصویر مربوطه می‌باشد. دامنه تغییرات عناصر این ماتریس ممکن است بین ۰ تا ۱ و یا بین ۰ تا ۲۵۵ تغییر کند. در حالت اول داده‌های ماتریس از نوع دقت مضاعف و در حالت دوم از نوع uint8 خواهد بود. بجز توابع تعریف شده در جعبه‌ابزار images و بعضی از توابع خود متلب، سایر عملیات ریاضی بر روی نوع uint8 در حال حاضر امکانپذیر نمی‌باشد. لذا در صورت نیاز، این نوع باید به نوع دقت مضاعف تبدیل شود که میزان حافظه‌ مورد نیاز آن چهار برابر نوع uint8 است.

 

— تصاویر اندیس‌شده (Indexed Image)

این تصاویر توسط دو ماتریس زیر مشخص می‌شوند:

  1. ماتریس اندیس: ماتریسی است که ابعاد آن برابر با ابعاد تصویر بر حسب پیکسل می‌باشد. مقادیر این ماتریس معمولا بین ۱ تا ۲۵۶ تغییر می‌کند و مقدار هر درایه از این ماتریس معرف شماره سطری از ماتریس نقشه‌رنگ است.
  2. ماتریس نقشه‌رنگ (map): این ماتریس دارای ۳ ستون می‌باشد و هر سطر از آن معرف یکی از رنگهای موجود در تصویر است. بطوریکه عنصر اول هر سطر معرف نسبت اولیه قرمز، عنصر دوم معرف اولیه سبز و عنصر سوم معرف اولیه آبی است.

یک تصویر اندیس‌شده بسته به مقادیر ماتریس نقشه‌رنگ، ممکن است رنگی یا سطح خاکستری باشد.

 

— تصاویر باینری

یک تصویر باینری به تصویری گفته می‌شود که هر پیکسل از آن تنها بتواند دارای یکی از دو مقدار ممکن (معمولا ۰ و ۱) باشد.در متلب این تصاویر می‌توانند با فرمت double و یا uint8 ذخیره‌سازی شوند. اما بطور پیش‌فرض متلب فرمت uint8 را بکار خواهد برد که مقادیر آن می‌تواند، ۰ و ۱ ویا ۰و ۲۵۵ باشد.

 

— تصاویر RGB

یک تصویر RGB یا true color به تصویری گفته می‌شود که به ازای هر پیکسل از آن سه عدد بین ۰ تا ۲۵۵ در حافظه کامپیوتر ذخیره شده باشد که این اعداد معرف شدت هر یک از اولیه‌های قرمز، سبز و آبی می‌باشد. مثلا برای یک پیکسل سفید سه عدد ۲۵۵ و برای یک پیکسل سبز سه عدد ۰، ۲۵۵ و ۰ به ترتیب  معرف شدت اولیه‌های قرمز، سبز و آبی ایجاد خواهد شد. بنابراین برای هر نقطه از تصویر بیش از ۱۶ میلیون(۲۵۶*۲۵۶*۲۵۶) حالت رنگی مختلف امکانپذیر خواهد بود. واضح است که یک تصویر rgb سه برابر یک تصویر شدت هم‌اندازه با آن حافظه کامپیوتر را اشغال خواهد کرد و به همان نسبت هم به زمان پردازش بیشتری نیاز دارد.

در متلب هر تصویر rgb بصورت یک ماتریس سه‌بعدی تعریف می‌شود که در بعد سوم آن مقادیر اولیه‌های رنگی هر نقطه (r,g,b) ذخیره می‌شوند. عناصر این ماتریس ممکن است بین ۰ تا ۱ (double) و یا بین ۰ تا ۲۵۵ (uint8) تغییر کند

دقت شود که یک تصویر rgb لزوما رنگی نیست اما می‌تواند رنگی باشد.

ادامه مطالب در بخش دوم ارائه خواهد شد.



[ برچسب ها ] : , , , ,
ارسال شده در : بخش الکترونیک
نظر شما در مورد اين پست چيست ؟

یک دیدگاه نوشته شده است! می توانید دیدگاه خود را بنویسید

  1. aytakin گفت:

    مختصر و مفید… ممنون

دیدگاه خود را به ما بگویید.

 
 
  دکتری تخصصی برق الکترونیک
طراح مدارهای الکترونیکی
برنامه نویس انواع میکروها
مشاوره و اجرای لینک های وایرلس
پیاده سازی سیستم های مبتنی بر شبکه
E_mail: electronic@sabzelco.ir
Tel: 09150462401
توسعه دهنده برنامه های سمت سرور

طراحی و برنامه نویسی سایت و پرتال های حرفه ای

E_mail: computer@sabzelco.ir
Tel: 09371974233