مقاله پردازش تصویر به روش هیستوگرام

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله پردازش تصویر به روش هیستوگرام دارای ۶۱ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله پردازش تصویر به روش هیستوگرام  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله پردازش تصویر به روش هیستوگرام،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله پردازش تصویر به روش هیستوگرام :

پردازش تصویر به روش هیستوگرام

در این پایان نامه سعی شده است کاربردهای مختلف پردازش تصویر که از جمله کاربرد در صنعت، هواشناسی، شهرسازی، کشاورزی، علوم نظامی و امنیتی، نجوم، فضانوردی، پزشکی، فناوری‌های علمی، باستان شناسی، تبلیغات، سیمنما، اقتصاد،‌روانشناسی و زمین شناسی می‌باشد مختصراً مورد بحث قرار گیرد. چگونگی پردازش بر روی تصاویر و تکنیک‌ها و فیلترهایی که بر روی یک تصویر اعمال می‌شود و این که چگونه می‌توان میزان روشنایی یک تصویر را به کمک تکنیک هیستوگرام افزایش با کاهش داد و فیلترهای بالا گذر و پایین گذر چه

ویژگی‌هایی از تصویر را برای ما ملموس خواهد کرد بیان می‌شود و در نهایت با استفاده از همین هیستوگرام و اعمال فیلترهای مختلف برای پیدا کردن لبه به یکی از کاربردهای آن که تشخیص پلاک خودرو می‌باشد پرداخته می شود که نشان می‌دهد این تکنیک برای تصاویر با کنتراست متفاوت و تشخیص اشیا در آنها بسیار مفید می‌باشد. این روش بر روی ۵۰ تصویر مختلف از نظر پس زمینه، فاصله و زاویه دید مورد آ مایش قرار گرفته است. که از این میان ۴۵ پلاک به درستی شناسایی شده است، به عبارتی نرخ خواندن صحیح پلاک ۹۰% محاسبه می‌شود.

فهرست مطالب
چکیده ۵
فصل اول
مقدمه ۹
فصل دوم
پردازش تصویر ۱۹

انواع پردازش تصویر ۲۰
مقادیر پیکسل‌ها ۲۰
دقت تصویر ۲۱
روش‌های پردازش تصاویر ۲۱

عملیات مختلف بر روی تصویر ۲۲
هیستوگرامتصویر ۲۷
بالا بردن دقت عکس ۲۹
ارتقای تصویر و عملگر کانولوشن ۲۹
تعدیلهیستوگرام ۳۰
فیلترکردنتصویر ۳۲

اعمال فیلترتصویردر MATLAB 34
ایجاد فیلتر دلخواه ۳۵
طراحی فیلتر ۳۵
طراحی فیلتر میانگین ماتریس مربعی ۳۶
طراحی فیلتر پایین گذر گوسی ۳۷

طراحی فیلتر لاپلاس ۳۸
طراحی فیلتر لاپلاس از روش حذف گوس ۳۹
طراحی فیلتر حرکت دهنده ۳۹
طراحی فیلتر تقویت لبه ۴۰
طراحی فیلتر لبه افقی و عمودی ۴۰
طراحی فیلتر افزایش دهنده شدت نور و لبه‌ها ۴۱

فصل سوم
کاربردهای هیستوگرام در پردازش تصویر ۴۲
استفاده از فیلتر لاپلاسین و همسان سازی تطبیقی هیستوگرام به منظور بهبود کیفیت تصاویر رادیوگرافی جزئی ۴۲
تاثیرتکینکپردازشدرافزایشدقتتناظریابیعکسی ۴۳
استخراج نواحی شامل متن و تفکیک متن به حروف ۴۴

تحلیل تغییرات رنگ رطب در طی خشک کردن با خشک کن کابینی با استفاده از روش عکس برداری دیجیتالی ۴۵
بهینه سازی تصاویر پرتونگاری صنعتی جهت تشخیص عیب‌های لوله‌های نفت و گاز در نواحی جوش با استفاده از پردازش تصویر ۴۶
پیش پردازش تصویر ۴۶
فوکوس خودکار دوربین‌های دیجیتالی ۴۷
تشخیص چهره ۴۷
تشخیص پلاک خودرو ۴۸
فصل چهارم

تشخیص پلاک خودرو ۴۹
فیلتر گوسین ۵۲
پیدا کردن لبه‌های عمودی ۵۲
تحلیل هیستوگرام ۵۲
پیدا کردن محل کاندید پلاک ۵۳

سایش تصویر ۵۴
گسترش افقی تصویر ۵۴
پر کردن حفره‌های احتمالی ۵۵
گسترش عمودی تصویر ۵۶
استخراج پلاک ۵۶
جداسازی کاراکترها ۵۶
شناسایی کاراکترها

۵۷
فصل پنجم ۵۸
نتیجه گیری ۵۸
مراجع ۶۰

فصل اول
مقدمه
امروزه با گسترش روز افزون روش های مختلف اخذ اطلاعات گسسته مانند پویشگرها و دوربین های دیجیتالی، پردازش تصویر کاربرد فراوانی یافته است. تصاویر حاصله از این اطلاعات همواره کم و بیش همراه مقداری نویز بوده و در مواردی نیز دارای مشکل محوشدگی مرزهای نمونه های داخل تصویر می باشند که موجب کاهش وضوح تصویر دریافتی می گردند. مجموعه عملیات و روش هایی که به منظور کاهش عیوب و افزایش کیفیت ظاهری تصویر مورد استفاده قرار میگیرد، پردازش تصویر نامیده می شود. اگرچه حوزه های کار با تصویر بسیار وسیع است ولی عموماً محدوده مورد توجه در چهار زمینه ی بهبود کیفیتظاهری(Enhancement)، بازسازی تصاویر مختل شده(Restoration)، فشرده گی و رمزگذاری تصویر (Compression and Coding) و درک تصویر توسط ماشین (Understanding) متمرکز می گردد.

بهبود تصاویر شامل روش هایی مثل استفاده از فیلتـر 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 و محور تصاویر استفاده شود. پردازش تصویر از هر دو جنبه نظری و عملی پیشرفت های چشمگیری داشته است و بسیاری از علوم به آن وابسته اند.

کاربردهای پردازش تصویر
زمینه های مختلف کاربرد پردازش تصویر عبارتند از صنعت، هواشناسی، شهرسازی، کشاورزی، علوم نظامی و امنیتی، نجوم و فضا نوردی، پزشکی، فناوری های علمی، باستان شناسی، تبلیغات، سینما، اقتصاد، روانشناسی و زمین شناسی که در ادامه درباره هر کدام مختصراً بحث شده است.

صنعت
امروزه کمتر کارخانه پیشرفته ای وجود دارد که بخشی از خط تولید آن توسط برنامه های هوشمند بینایی ماشین کنترل نشود. خطای بسیار کم، سرعت زیاد، هزینه نگهداری بسیار پایین، عدم نیاز به حضور اپراتور ۲۴ ساعته و خیلی مزایای دیگر باعث شده که صنایع و کارخانه ها به سرعت به سمت پردازش تصویر و بینایی ماشین روی بیاورند. دستگاهی ساخته شده که قادر است کیک های پخته را از کیک هایی که نیاز به پخت مجدد دارند، تشخیص دهد و آنها را به صورت اتوماتیک به بسته بندی بفرستد و کیک هایی که نیاز به پخت دارند را دوباره برای پختن ارسال کند.
یکی دیگر از دلایل استفاده از بینایی ماشین قابلیت دیدن و اندازه گیری محصولاتی است که دیدن یا اندازه گیری آنها با چشم غیر مسلح غیر ممکن است. عناصر تشکیل دهنده یک سیستم بینایی ماشین نرم افزار هوشمند بینایی است که ورودی خود را از دوربین های نصب شده در بخش های مختلف خط تولید می گیرد و بر اساس تصاویر دریافتی دستورات لازم برای کنترل ماشین های صنعتی را صادر می کند. پردازش تصویر در تشخیص دمای کوره هایی که هیچ وسیله ی مکانیکی و الکترونیکی تحمل دمای آنها را ندارد، کاربرد دارد. دوربین های حرارتی می توانند مشکل بخشی از سازه ی مورد نظر را تشخیص دهند.

هواشناسی
از آنجایی که در علم هواشناسی تشخیص و پیش بینی آب و هوا اکثراً از طریق تصاویر هوایی و ماهواره ای انجام می گیرد، پردازش تصویر در این علم کاربرد زیادی دارد و دقت و سرعت پیش بینی آب و هوا و طوفان‌ها را بسیار بالا می برد. جبهه های پرفشار، کم فشار، گردبادها و گرداب های بوجود آمده در سطح کره زمین را می توان مشاهده کرد.
شهرسازی

با مقایسه عکس های مختلف از سال های مختلف یک شهر می توان میزان گسترش و پیشرفت آن را مشاهده کرد.
کاربرد دیگر پردازش تصویر می تواند در کنترل ترافیک باشد. با گرفتن عکس های هوایی از زمین ترافیک هر قسمت از شهر مشخص می شود.
قبل از ساختن یک شهر می توان آن را توسط کامپیوتر شبیه سازی کرد که به صورت دو بعدی از بالا و حتی به صورت سه بعدی از دید های مختلف، یک شهرک چطور ممکن است به نظر برسد. تصاویر ماهواره ای که از شهرها گرفته می شود، می تواند توسط فیلترهای مختلف پردازش تصویر فیلتر شود و اطلاعات مختلفی از آن استخراج شود. به طور مثال این که شهر در چه قسمت هایی دارای ساختمان ها، آب ها یا راه های بیشتری است و همین طور می توان جاده هایی که داخل یا خارج از شهر کشیده شده اند را تحلیل کرد

.
کشاورزی
این علم در بخش کشاورزی معمولاً در دو حالت کاربرد دارد. یکی در پردازش تصاویر گرفته شده از ارتفاعات بالا مثلاً از هواپیما و دیگری در پردازش تصاویر نزدیک به زمین.
در تصاویر دور به عنوان مثال می توان تقسیم بندی اراضی را تحلیل کرد. همچنین می توان با مقایسه تصاویر دریافتی در زمان های متفاوت میزان صدمات احتمالی وارد به محیط زیست را دید. به عنوان مثال می توان برنامه ای نوشت که با توجه به محل رودخانه ها و نوع خاک مناطق مختلف، به صورت اتوماتیک بهترین نقاط برای کشت محصولات مختلف را تعیین می کند.
تصاویر نزدیک هم در ساخت ماشین های هرز چین اتوماتیک کاربرد دارد. امروزه ماشین های بسیار گران قیمت کشاورزی وجود دارند که می توانند علف های هرز را از گیاهان تشخیص بدهند و به صورت خودکار آنها را نابود کنند.
برای مثال یکی از پروژه های جالب در بخش کشاورزی، تشخیص خودکار گل زعفران برای جداسازی پرچم قرمز رنگ آن بوده است. این پردازش که توسط نرم افزار Stigma

detection®انجامگرفتهاست.
علومنظامیوامنیتی
پردازشتصویربخصوصبیناییهوشمند،کاربردهایبسیاریرادرعلومنظامیوامنیتیدارندواینکاربردبرایدولتاکثر کشورها بسیار مهم است. به عنوان مثال موشک هدایت شونده خودکاری وجود دارد که می‌تواند روی در یک ساختمان قفل کند و حتی می تواند به درز بین در و دیوار آن ساختمان که حساس ترین جای ساختمان است به راحتی نفوذ کند. این موشک به صورت اتوماتیک این قسمت را شناسایی کرده و به سمت آن حمله می کند.

در مسائل امنیتی هم کاربرد پردازش تصویر کاملاً در زندگی ما مشهود است. دوربین های که به صورت اتوماتیک از ماشین هایی که تخلف رانندگی انجام می دهند عکس برداری می کند.
از سیستم های امنیتی دیگر می توان سیستم تشخیص اثر انگشت اتوماتیک را نام برد. در لپ تاپ های جدید قابلیت finger print به آنها اضافه شده و می تواند صاحب لپ تاپ را توسط اثر انگشت شناسایی کند.

کد امنیتی دیگری که همیشه همراه انسان حمل می شود، چشم انسان است. دانشمندان ثابت کرده اند که پترن‌های (Pattern) موجود در مردمک چشم هر انسان منحصر به فرد است و هیچ دو فردی در دنیا وجود ندارند که پترن هایی که در مردمک چشم آنها وجود دارد دقیقاً مثل هم باشد. از همین روش برای شناخت افراد و سیستم های امنیتی استفاده می شود.

در کل این خواص بیومتریک در انسان بسیار زیاد است. عرض و طول صورت، فاصله بین انگشتان دست، طول و عرض انگشت ها، فاصله ی بندها از یکدیگر و حتی خط های کشیده شده کف دست و هزاران خاصیت دیگر، تماماً خصوصیاتی هستند که برای انسان ها منحصر به فرد هستند.دوربین هایی وجود دارند که به صورت دید در شب، قادر هستند چیزهایی را که ما نمی بینیم، ببینند و پردازش کنند.اسلحه های خودکاری ساخته شده‌اند که به صورت اتوماتیک و دقیق نشانه گیری می کنند.
پردازش تصویر همینطور با پردازش تصاویر گرفته شده از فاصله های دور هم می تواند در علوم نظامی و امنیتی کمک کند.به عنوان مثال دوربینی قادر است با سرعت بسیار زیاد یک توپ را دنبال کند.این مسئله کاربرد بسیار زیادی در مسائل نظامی دارد.

نجوم و فضا نوردی
ساخت دستگاه های اتوماتیک رصد آسمان و ثبت وقایع آسمانی به صورت خودکار از کاربردهای پردازش تصویر است که امروزه روی آن کار می شود.
از پروژه های جدید در بخش نجوم که بخشی از آن توسط سیستم پردازش تصویر انجام می شود، تهیه نقشه سه بعدی از کل عالم کائنات است !
پردازش تصویر در فضانوردی هم کاربرد زیادی دارد. در تصاویر دور می توان سطح سیارات و همچنین سطح قمرها را اسکن کرده و اطلاعات بسیار ریزی از آنها استخراج کنیم.
کاربرد دیگر پردازش تصویر در فیلترکردن عکس هایی است که توسط تلسکوپ های فضایی مختلف از جمله هابل (Hubble SpaceTelescope)، از فضا گرفته می شود.
کاربرد دیگر آن حذف گرد و خاک و جو سیاره ها از تصاویر به کمک تصویربرداری IR و X-RAY به صورت همزمان و ترکیب این تصاویر است.

در تصاویر نزدیک هم کاربرد دارد، از جمله هدایت مریخ نوردها، فرود فضاپیماهای بدون سرنشین و الصاق تجهیزات جدید به ایستگاههای فضایی به صورت خودکار.
از امکانات سایت گوگل، امکاناتی است به نام Google Mars که این برنامه دقیقاً مانند Google Earth عمل می کند با این تفاوت که Google Earth سطح زمین را در هر زمان که بخواهید و در هر نقطه ای از زمین و از ارتفاع های بسیار پائین هم نشان می دهد ولی Google Mars دقیقاً همین کار را برای سطح سیاره مریخ انجام می دهد.
پزشکی
یکی از مهمترین کاربردهای پردازش تصویر در علم پزشکی است. در جایی که ما نیاز داریم تمام عکس ها با نهایت شفافیت و وضوح گرفته شوند زیرا دیدن تمام جزئیات لازم است. جراحی های ریز microsurgery با ایجاد یک سوراخ کوچک و فقط دیدن محل جراحی توسط پزشک، از راه دور و توسط بازوهای رباتیک بسیار دقیق انجام می شوند.