معالجة الصور الرقمية وتعريف الصور الرقمية

معالجة الصور الرقمية ، لا تهتم معالجة الصور الرقمية بتعديل الصور وفلاترها وقصها وتعديل ألوانها فقط؛ ولكنها تهتم بأمر مختلف تماماً، وهو طريقة تشفير الصورة رقمياً ليتم التعامل بها وتحليلها من قبل الأجهزة الرقمية مثل: الكمبيوتر وأجهزة الروبوت، وهناك طرق عديدة لمعالجة الصور رقمياً، وبرامج كثيرة تقوم بهذه التقنية واغلبها برامج مدفوعة .

أنواع الصور:

يمكن تصنيف الصور تبعاً للأجهزة التي تُستخدم في الحصول على الصورة إلى قسمين:

• صور فوتوغرافية Photographs:

هي صور تم التقاطها باستخدام الأفلام مثل الكاميرات القديمة، و يتم فيه التقاط الصور عن طريق الأفلام، باستخدام تقنيات ضوئية تركز الضوء المٌرسل من الجسم إلى حساس الضوء في الكاميرا ، ويتم تخزين الصور في أفلام ثم تُوضع في مواد كيميائية معروفة، في معامل خاصة إضاءتها خافتة جداً.

• صور رقمية Digital Images:

هي ناتج استخدام الأجهزة الرقمية مثل الكاميرات الرقمية ، حيث يتم تخزين الصور على شكل pixels .

تحويل الصور الفوتوغرافية إلى رقمية:

يتم تحويل الصور الفوتوغرافية إلى صور رقمية باستخدام بعض الأجهزة مثل الماسح الضوئي Scanner.

مزايا تكنولوجيا الصور الرقمية:

• تستطيع استخدامها على أي جهاز رقمي مثل اللابتوب و TV.
• جودتها أعلى بكثير من الصور الفوتوغرافية.
• غير قابلة للتلف مثل ما يحدث مع أفلام الصور الفوتوغرافية.
• الصور تحتفظ بجودتها عند النقل من جهاز لآخر.
• يمكن تخزينها بسهولة على وسائط متعددة.
• إمكانية إجراء العديد من التعديلات على الصور.
• إمكانية مشاركة الصور على وسائل التواصل الاجتماعي.

موضوع هام: 10 معلومات عن التسويق الإلكتروني تقودك من البداية وحتى الإحتراف

مراحل معالجة الصور الرقمية:

بالنسبة للصور الرمادية، فمراحل المعالجة أقل من الصور الملونة؛ حيث تبدأ من المرحلة الأولى وتنتهي عند المرحلة الرابعة؛ وذلك لأن الصور الرمادية تحتوي على معلومات أقل فهي بعدين فقط؛ مما يجعلها أسهل وأسرع في المعالجة؛ أما الصور الملونة فلها بعد ثالث (الألوان) مما يجعلها تحتاج لوقت أكبر ومراحل أكثر في المعالجة، وسنتناول مراحل معالجة الصور الرقمية في النقاط التالية:

1. تحسين الصورة، والمقصود به التخلص من أي مظهر من مظاهر عدم النقاء في الصورة، وتحسين درجات الألوان، والإضاءة بها، وتعديل السطوع والتباين في الصورة، وذلك باستخدام خوارزميات متعددة/ حسب المطلوب تنفيذه على الصورة، ويسمي بالإنجليزية Enhancement.
2. ضغط الصورة، يتم فيه تقليل حجم الصورة لسهولة حفظها على الجهاز ومشاركتها على وسائل التواصل الاجتماعي؛ وذلك باستخدام حسابات وخوارزميات رياضية لضغط البيانات وتفاصيل الصورة، ويسمى أيضاً  Compression.
3. تقسيم الصورة، يقصد به فصل مكونات الصورة الهامة عن المكونات الأخرى ثم إجراء ما نريده من تعديلات على الصورة Segmentation.
4. بناء واستخدام الفلاتر، تستخدم للتغلب على بعض عيوب الصورة وإضافة مظاهر جمالية بها ؛وذلك لتحسين الصورة وتسهيل معالجتها ويسمي Filtering.
5. معالجة الصورة الملونة، الصور الملونة تكون بأشكال متعددة منها RGB وCMYK ،وأشكال أخرى كثيرة، ويمكننا التحويل بين الأشكال المختلفة للصور الرقمية  باستخدام العديد من الخوارزميات والمعادلات الرياضية وتسمى Color Image Processing.
6. تحليل الصورة خلال عدة مستويات من الدقة،هذه النقطة تتضح إذا نظرت إلى صورة من أكثر من مكان، فكلما كنت قريباً من الصورة كلما ظهرت لك تفاصيل أكثر في الصورة، ويسمى ذلك  (Multiresolution Analysis).
7. معالجة الصورة في نطاق الترددات (Frequency Domain)، هذه النقطة تحتاج لموضوع كامل نعدكم به قريباً على مدونة برادفورد.

برامج معالجة الصور رقميا:

• هناك الكثير من برامج الحاسب التي تستخدم في المعالجة الرقمية للصور منها برنامج ERDAS، وبرنامج ،IDRISI ،PCI Geomatica،TNTmips.
• جميع البرامج السابقة برامج غالية الثمن لذلك لا تمتلكها إلا مؤسسات كبيرة وجامعات عريقة.
• البرنامج الضخم المجاني الوحيد في هذا المجال هو ILWIS ، الذي أصبح بالمجان من حوالي 10 أعوام.

أهمية معالجة الصور الرقمية:

لمعالجة الصور رقمياً أهمية كبيرة في مجالات متعددة، منها المجال العلمي والجغرافي والعسكري كالتالي:

• لها تطبيقات عديدة في المجال العلمي ، خاصة الذكاء الصناعي وتطوير أجهزة الإنسان الآلي، وتحليل بيانات لصور مأخوذة للأرض.
• وتطبيقات في المجال العسكري وتحليل الصور التي تلتقطها الأقمار الصناعية.

معالجة الصور الرقمية باستخدام الماتلاب:

يمكن تقسيم أنواع الصور الرقمية في الماتلاب إلى 5 أنواع مختلفة وهي:

1. Grayscale Image:
   هي صور تتدرج ألوانها من الأبيض إلى الرمادي إلى الأسود.
2. Truecolor RGB Image:
   كل بكسل في الصورة ناتج عن إندماج 3 ألوان Blue,Red,Green.
3. Indexed Image:
   فيها يتم تمثيل كل صورة بمصفوفتين.
4. Binary Image:
   تمثل فيها البيكسل بقيمة من قيمتين صفر(أسود) أو واحد(أبيض).
5. Uint8 Image:
   يستخدم هذا النوع من الصور للتقليل من مساحة الذاكرة المستخدمة، وتسريع معالجة الصورة.

هناك العديد من الدوال التي تستخدم في معالجة الصور بالماتلاب منها:

• فتح صورة من الماتلاب وعرضها:
  imgread(filename,format)
• حفظ وطباعة الصورة:
  imwrite(image,filename)
• الحصول على معلومات عن الصورة:
  imginfo(filename,format)
• التحويل لصورة ثنائية:
  img2bw(image,level)
• لعرض الصورة:
  ()imshow

إذا كنت جديداً على الماتلاب، وتريد تعلمها ؛ فبادر بالحجز في دورة الماتلاب أون لاين على برادفورد للتدريب و بخصم يصل إلى 15% هنا .

معالجة الصور الرقمية المؤلف د. زياد القاضي:

هذا الكتاب غير متوفر على النت حيث يخضع لحقوق الملكية الفكرية و لكن يوجد له مراجعات هامة على النت .

من هو الدكتور زياد القاضي:

هو الدكتور زياد عبد الكريم القاضي، يحمل الجنسية الأردنية ، ويقيم بالأردن في عمان ، وهو يحمل شهادة الدكتوراه في هندسة الحاسب الآلي من أوكرانيا عام 1986، وله دورات عديدة في مجالات الحاسب الآلي المختلفة ، من برمج،صيانة ،قواعد بيانات، الماتلاب وتطبيقاته الهندسية.

كتب الدكتور زياد القاضي:

دكتور زياد القاضي له العديد من الكتب الهندسية سنسرد بعضها في الفقرة التالية:

 لغات البرمجة المختلفة

 شبكات الحاسوب.

 معالجة الصور الرقمية.

تطبيقات الانترنت.

بحوث العمليات.

التجارة الالكترونية.

تصميم نظم المعلومات.

مهارات الحاسوب.

الالكترونيات.

الدوائر الكهربائية.

الرياضيات الهندسية.

تطبيقات الماتلاب.

الشبكات العصبونية

معمارية الحاسوب.

 المعالجات الدقيقة.

 أنظمة التشغيل.

نرجو أن نكون في هذا الموضوع قد شرحنا بالتفاصيل أنواع الصور المختلفة للصور ،والفرق بينها، وتعريف الصور الرقمية، ومراحل معالجة الصور الرقمية ،برامج معالجة الصور رقميا، أهمية معالجة الصور الرقمية، مزايا تكنولوجيا الصور الرقمية، واستخدام الماتلاب في معالجة الصور الرقمية، والدوال التي تستخدم في معالجة الصور بالماتلاب، كما تناولنا كتاب معالجة الصور الرقمية المؤلف د. زياد القاضي، ونبذة عن الدكتور زياد القاضي وأهم كتبه، فتابعونا على برادفورد أكاديمي لتجدوا كل مفيد في مجال الهندسة والتدريب عن بعد .

تتوفر الدورة التدريبية في أساسيات الماتلاب في معهد برادفورد للتدريب والتدريس