x


عضویت | ورود         پشتیبانی  22356465
بینایی ماشین و پردازش تصویر
هوش مصنوعی در واقع تلفیقی از شبکه‏های عصبی، سیستم‏های استدلال فازی و الگوریتم تکاملی می‏باشد.

هوش مصنوعی
هوش مصنوعی در واقع تلفیقی از  شبکه‏های عصبی، سیستم‏های استدلال فازی و الگوریتم تکاملی می‏باشد.
 انسان دارای توانایی تجزیه و تحلیل میباشد درحالیکه هوش مصنوعی تنها برطبق رویه های از پیش تعیین شده و دستورالعمل های موجود عمل میکند.
هدف از هوش مصنوعی مطابقت رفتارها و عکس العمل های ماشین با واکنش های طبیعی انسانی میباشد.
متخصصین در پی ساخت ماشین هایی دارای احساسات میباشند که چنین ماشینی باید از قادر به کسب تجربیات و تطبیق دانسته ها با شرایط موجود باشد.

شاخه ‏ها ی هوش مصنوعی
هوش مصنوعی تنها به بازیهای کامپیوتری محدود نمی شود بلکه به پیشرفت های چشمگیری دست یافته است که از جمله میتوان به سیستم های خبره اشاره کرد.
از جمله شاخه های این علم می توان به موارد زیر اشاره کرد:
▪ شبکه‏های عصبی 
▪ پردازش زبان طبیعی 
▪ روباتیک 
▪ انجام مسابقات
▪سیستم‏های خبره
▪ یادگیری ماشین 
▪ استراتژی‏های تکاملی الگوریتم ژنتیک 
▪ تشخیص گفتار 
▪ بینایی ماشین 
امروزه هوش مصنوعی در زمینه های مختلف علوم و صنایع مورد استفاده قرار می گیرد که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
▪  کشاورز
صنعت
▪هواشناسی
▪بازیها 
در بازیها هوش مصنوعی به دو دسته تقسیم می گردد:
هوش مصنوعی رویدادگرا که در آن بازیکنان بسته به رویدادهای فعلی حرکت می کنند.
هوش مصنوعی هدف‌گرا که بیشتر بر هدف های بازی  تاکید دارد.

تازه‏های هوش مصنوعی
▪ لباس‏های هوشمند 
این لباس ها قادر به تغییر رنگ در شرایط محیطی مختلف میباشند همچنین علایم حیاتی فرد را کنترل نموده و در صورت آسیب دیدگی پیام هایی را به یک مقصد مشخص ارسال می نمایند. 
▪ آجر های هوشمند 
ساختمان های هوشمند شامل  سیستم‏های اتوماتیک گرمایی، تهویه ، اعلام آتشسوزی، تماس باآتش‏نشانی و سیستم‏های روشنایی خودکار میباشند.همچنین آجرهای هوشمند از طریق حسگرهای خاصی قادر به تشخیص صدا و لرزش و سایر موارد امنیتی می باشند.
▪ کیف هوشمند 
که از گم شدن اشیای داخل کیف جلوگیری میکند.و از طریق حسگرهای خاصی اشیا را پیدا می نماید.
▪ شیر آب هوشمند 
شیر آب هوشمند امروزه در بسیاری از اماکن عمومی نصب گردیده است که توسط حسگرهایی قادر به شناسایی دست انسان در زیر شیر بوده و بطور خودکار جریان آب را سرازیر می کند.
▪ سیستم‏های حمل و نقل هوشمند
از جمله:
رهیاب مسیر، کنترل ترافیک، دستور خودکارچراغ‏ راهنما، ثبت جابه‏جایی کالا و مسافر 
▪ سلاح های هوشمند
می توان به تیر اندازی خودکار، خلبان خودکار،  پاکسازی نقاط مین گذاری شده ویا صعب العبور اشاره کرد.
▪  جراهان  هوشمند  
ربات هایی هستند که از طریق مایعات وارد بدن انسان شده و در عکس برداری از نقاط داخلی و غیر قابل دسترسی و جمع آوری اطلاعات پزشکی اهمیت دارند.
▪ برچسب های هوشمند ردیاب انسان
▪  سیستم‏های هوشمند اعلام زمان مصرف دارو
که بطور خودکار در زمان مقرر هشدار به مصرف دارو میکنند.
▪  تراشه‏های هوشمند
 تراشه های بسیار ریزی هستند که در زیر پوست انسان جاسازی شده و برای احراز هویت مورد استفاده قرار می گیرند.

پردازش تصویر
پردازش تصویر دسته ای از علم کامپیوتر است که به پردازش سیگنال های دیجیتال دریافت شده توسط دوربین های دیجیتال یا ابزارهای مشابه دریافت گردیده است.
پردازش تصاویربه دو شاخه بینایی ماشین و پردازش تصویر تقسیم می شود. پردازش تصویر بیشتر به بهبود تصاویر مربوط است اما بینایی ماشین شامل روش های درک تصاویر می باشد.

پردازش تصویر چیست؟
پردازش تصویر درواقع عملیاتی است که بمنظور ویرایش تصاویر دریافت شده از پویشگر ویا دوربین های دیجیتال انجام می گرد.بعنوان مثال رفع نویز ویا برطرف کردن محوشدگی مرزها از کاربردهای آن می باشد که سبب بالاتر رفتن کیفیت تصاویر می گردد.
تفاوت اصلی پردازش تصویر و بینایی ماشین در آن است که در پردازش تصویر ماشین درکی از معنا و محتوای تصویر ندارد و فقط سیگنال های دیجیتال را دستکاری می کند حال آنکه در بینایی ماشین هدف پی بردن به معنا و در کل موجودیت تصویر دریافت شده است.

عملیات اصلی در پردازش تصویر
تبدیلات هندسی مانند طول و عرض ،تغییر رنگ،روشنایی،کنتراست،ترکیب چند تصویر، تغییرحجم تصاویر، تجزیه تصویر، یافتن تفاوت‌های تصاویر،  تولید تصویر میانگین از دو تصویرو...  

▪ فشرده‌سازی تصاویر
در بسیاری موارد قبل از ذخیره اطلاعات آنها را فشرده می کنیم.که سبب می شود حجم ذخیره سازی،زمان انتقال و پهنای باند مورد نیاز تا حد زیادی کاهش یابد.ضریب فشردگی بیانگر درصدی از اطلاعات است که باید از اطلاعات موجود حذف گردد.روش های مختلف فشرده سازی از جمله    jpeg،mpeg ،mp3 ،mpeg2  mpeg4  میباشند.
تصاویر رقومی   
تصاویر از پیکسل هایی تشکیل شده اند.هر پیکسل دارای عددی است که معرف رنگ و میزان روشنایی آن پیکسل میباشد. 

▪ مقادیر پیکسلها چگونه بدست می آیند؟
میزان انرژی مغناطیسی که پیکسل های تصویر هنگام تصویر برداری کسب می کنند سبب بدست آمدن مقادیر بیت ها می شود.

واحد پردازش گرافیکی
واحد پردازش گرافیکی ( GPU ) ابزاری اختصاصی برای رندر سازی تصویر در کامپیوترهای شخصی ویا  ایستگاه‌های کاری است. GPU عموما بر روی کارتهای گرافیکی قرارمی گیرد.GPU  شامل تعدادی عملگر‌ ابتدایی گرافیکی است، که باعث می‌شود نسبت به CPU در خلق تصاویر بر صفحه نمایشگر بسیار سریعتر عمل کنند.
رایج ترین این عملگر‌ها، عملگر BitBLT است که کاربرد آن در کشیدن اشکال هندسی مثل مستطیل و دایره است. GPU های جدید امکان پردازش سه بعدی را نیز فراهم کرده اند.

بینایی ماشین
بینایی رایانه ای شاخه ای از هوش مصنوعی است که بر درک تصاویر توسط کامپیوتر تاکید دارد و از جمله کاربردهای آن می توان به کنترل کیفیت خط تولید و اتومبیل های بدون سرنشین اشاره کرد. برای مثال در خطوط کنترل  کیفیت در کارخانه ها محصولات بر روی یک نوار نقاله از جلو دید دوربین ها می گذرند.دوربین ها پس از دریافت تصویر هر محصول آن را به سیستم فرستاده و در آنجا ناهنجاری های محصول تشخیص داده می شوند بدین ترتیب تنها محصولاتی با کیفیت مورد دلخواه اجازه عبور پیدا می کنند.

دوربین CCD
عملکرد این دوربین بسیار شبیه به چشم انسان می باشد.تصویر دریافت شده توسط دوربین CCD بر روی تراشه CCD تصویر می گردد که از پیکسل هایی تشکیل شده است. سپس تراشه این اطلاعات را به سیستم دریافت کننده فرستاده و در آنجا هر پیکسل به یک عدد تبدیل می شود و بدین ترتیب هر عدد معرف یک رنگ خاص میباشد.
زمانی که تراشه این اطلاعات را دریافت می‌کند، آن‌ها را به شکل سیگنال‌های دیجیتالی از طریق کابل‌هایی به سیستم دریافت‌کننده  می‌فرستد و بعد تصاویر در این سیستم به صورت مجموعه‌ای از اعداد ذخیره می‌شوند. همان‌طور که در شکل  می‌بینید هر عدد نماینده یک پیکسل است. 
ممکن است تصاویر در حین دریافت دچار تحریف هایی گردند که آنها را نویز می نامیم و برخلاف چشم انسان،ماشین قادر به تشخیص تصاویر با نویز بالا نمیباشد بدین منظور از روش های مختلف فیلترینگ جهت از بین بردن نویز استفاده میکنیم.

خلاصه 
همان‌طور که دیدیم، عملیات زیادی باید به منظور پردازش اطلاعات تصویری انجام شود. تصاویر غالباً دارای نویز هستند که باعث  تحریفشان می‌شود.گرچه چشم انسان قادر به تشخیص این خطاها میباشد اما این مشکل ماشن را دچار سردرگمی می نماید لذا باید بطور کامل برطرف گردند.پس از این‌که اشیاء داخل صحنه توسط سیستم بینایی مشخص شدند هنوز کار تمام شده است. اطلاعات حاصل باید به یک نمایش دانش مناسب‌ ترجمه شوند به‌طوری که قابل پردازش باشند.