معالجة الصور بالماتلاب،من أحد التطبيقات التي يستخدم فيها الماتلاب ولكن في البدايه يجب أن نوضح ما هو الماتلاب.

الماتلاب:-

“Mtrix Laboratory” هو برنامج حاسوبي من انتاج شركه Math works يعتبر من أهم لغات البرمجه المستخدمه حاليا وبكثره فهي تستخدم في كثير من التطبيقات الهندسيه،ويستخدم البرنامج مع العديد من الأدوات المساعدة الآخرى مثل سيمولينك Simulink،الشركه المنتجه للماتلاب تنتج اضافات للبرنامج منها اضافات خاصه بالماتلاب واضافات خاصه بالسيمولينك، إضافات الخاصه بالماتلاب تسمي Toolbox والإضافات الخاصه بالسيمولينك تسمي block set.

يستخدم الماتلاب في كثير من التطبيقات من أهمها:-

1-تحليل البيانات Data analysis.

2-رسم هندسي ورسم مجسمات ذات أبعاد ثلاثيه 3D dimension.

3-إجراء العمليات الحسابيه بسرعه ودقه وأيضا المصفوفات Math and Computation.

4-اللوغاريتمات Algorithm.

5-يستخدم في كثير من العلوم والصناعه في محاكاة وتصميم الأنظمه المختلفه Modeling and Simulation System.

معالجة الصور بالماتلاب:-

معالجه الصور الرقمية من التطبيقات التي تندرج تحت بند استخدام الماتلاب في المحاكاة وسنشرح في البداية أنواع الصور الرقمية وكيفية معالجة الصور بالماتلاب لفتح وقراءة صوره واستخدام منحنى الهيستوغرام في تحسين اجراء بعض العمليات على الصور.

قد يفيدك : تعليم ماتلاب فيديو

أنواع الصور الرقمية

1- Binary Image

وهي الصور التي تحتوي علي لونين فقط وهما اللون الأبيض واللون الأسود وتمثل بمصفوفه أبعادها MxN. تنقسم الصورة الى عدد من البيكسل ويأخذ قيمة اما 0 او 1 فاللون الأسود يأخد القيمه 0 واللون الأبيض يأخذ القيمه 1.

2- Grayscale Image

كما قلنا أن الصوره تمثل على هيئه مصفوفة ثنائيه عناصرها MxN هذا النوع من الصور الرقمية تقع عناصرها بين المجال [0,1] كما قلنا ان اللون الأسود يمثل ب 0 واللون الأبيض يمثل ب 1 وما بينهما درجات للون الرمادي.

3- Indexed Image

تمثل بمصفوفتين تسمى احدهما مصفوفة الدليل وبعدها يكون MxN والمصفوفه الأخرى تسمى colormap وابعادها Kx3 وتحتوي على جميع الألوان المحتمل وجودها في الصورة،الثلاث أعمدة في مصفوفة Colormap تحتوي على مركبات الألوان الأحمر والأخضر والأزرق اما مصفوفة الدليل تحتوي علي بيكسيلات الصورة التي تشير الى الألوان في مصفوفه colormap.

4- Truecolor RGB Image

هذا النوع يتم تمثيله بمصفوفه ثلاثيه الابعاد MxNx3 وتكون عناصرها من النوعين double و unit8. هذا النوع يتم فيه دمج ثلاثة مركبات في البيكسل الواحد لإعطاء اللون المراد.

مثال: اللون الحمر

يستخرج من مصفوفه ثلاثيه الأبعاد فإنها تحتوي على قيمه اللون الاحمر التي تتراوح قيمتها في المجال [0,1] فاللون الأسود قيمته 0واللون الأحمر قيمتة 1 وما بينهما هو درجات اللون الأحمر،وكذلك بالنسبة لباقي الألوان.

أنواع المجال:-

• Double: في المجال [0,1] يحصل اللون الأسود على 0 واللون المراد على 1 والارقام بين 0 و 1 هي درجات اللون مثل 0.521.
• Unit8: يكون مجاله 0,255 فالأسود يمثله الرقم 0 واللون يمثله الرقم 255 وما بينهما درجات اللون.يفضل هذا النوع وذلك لتقليل مساحة الذاكرة وتسريع عملية معالجة الصور.

التحويلات بين أنواع الصور الرقمية:-

مثال على ذلك: التحويل من RGB الى grayscale بإستخدام القيمه المتوسطة بإستخدام الأمر

1- لفتح صوره من الحاسب نستخدم الأمر

X=imread (filename,format);

;(Imshow(x

هذا الأمر يعني قراءة الصوره من المسار filename وامتدادها formate وتخزينها في المصفوفه x.

2- فتح صورة من برنامج الماتلاب نفسه وعرضها

• اذا كانت من النوع Image Indexed فيمكن قرائتها وعرضها عن طريق

;(X,map]=imread(filename,format]

(imshow(X,map

X هي مصفوفة الدليل و map مصفوفة خارطة اللون Kx3

مثال:-

;(‘X,map]=imread(‘trees.tif]

(imshow(X,map

•  اما اذا كانت الصورة من بقية الأنواع

;(X=imread (filename,format

(imshow(X

مثال : فتح صوره من النوع RGB

;(X=imread(‘onion.png

;(imshow(X

3- كتابة صورة Imwrite

لحفظ او طباعه الصوره على الجهاز بإسم وامتداد جديد نستخدم

;(Imwrite(image,filename

مثال:

1- لإنشاء صورة من النوع Grayscale

2- انشاء صورة من نوع Truecolor RGB

الحصول على معلومات عن الصورة:-

1-الصورة من الحاسب

2-الصورة من برنامج الماتلاب

منحنى الهيستوغرام:

تحسين تباين الصورة

يوجد عمليات أخرى يمكن القيام بها على الصورة

تكبير و تصغير حجم الصورة :

يمكن التحكم في حجم الصورة ثنائية الأبعاد وذلك من خلال الأمر Imresize.

اقتطاع جزء من الصورة:

لإقتطاع جزء من الصورة وإنشاء صورة جديدة من الجزء المقطوع من خلال Imcrop.

قلب الصورة :

يمكننا أن نقوم بقلب الصورة من اليمين لليسار (لا ننسى أن الصورة عبارة عن مصفوفة ) أي وكأن الصورة وضعت أمام مرآة من خلال  Fliplr.

تصميم مرشحات :

تصميم مرشح ثنائي البعد من أحد الأنواع الشهيرة مثل مرشح غاوس أو لابلاسيان أو اللوغاريتمي او المتوسط من خلال Fspecial

إضافة ضجيج :

إضافة ضجيج للصورة من خلال Imnoise.

يمكن تشغيل الفيديو وإستعراضه من كاميرا الحاسب أو أي كاميرا  أو أي كاميرا موصولة معه عن طريق ال  USBمن خلال Videoinput.

لا يفوتك: كيف أبحث عن دورات تدريبية اون لاين

الخاتمة

وبذلك نكون قد تكلمنا عن أحد اهم تطبيقات الماتلاب وهي كيفية معالجة الصور عن طريق البرمجه بإستخدام برنامج الماتلاب.