پرش به محتوا

پردازش تصویر با پایتون


بیایید با یک سوال این مقاله را آغاز کنیم. چرا پردازش تصویر با پایتون؟ که در واقع دو سوال است. چرا پردازش تصویر؟ چرا پایتون؟

گسترش نیاز به پردازش تصویر

همانطور که زمان جلو رفته است، کامپیوترها نیز پیشرفته تر شده اند و قدرت پردازش بیشتری پیدا کرده اند. پس از دیجیتال شدن دوربین ها نیز امکان اتصال آن ها به کامپیوتر و انتقال تصاویر به کامپیوتر میسر شد.

امروز از اصطلاح بینایی ماشین استفاده می شود که به معنای پردازش تصاویر و ویدیوها توسط کامپیوترها است. به عنوان مثال یک پروژه پردازش تصویر با پایتون در یک کامپیوتر امروزی که می تواند با دقت بسیار بالا به انسان ها در پردازش تصاویر کمک کند.

تصاویر تا زمانی که آنالوگ بودند، به صورت امروزی قابل پردازش نبودند اما پس از آنکه دیجیتال شدند نیاز به پردازش این تصاویر نیز به وجود آمد. یکی از زبان هایی که در این حوزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است پایتون است که با کتابخانه ها و ساختار خود به برنامه نویس قدرت زیادی بخشیده است.

سرعت بالای پردازش ماشین

واضح است که هیچ زبان برنامه نویسی در برخی از پردازش ها با چشم انسان قابل رقابت نیست. اما در برخی موارد دیگر مانند سرعت پردازش، چشم انسان توانایی رقابت با کامپیوتر ها را ندارد. به عنوان مثال در یک پروژه پردازش تصویر با پایتون را در نظر بگیرید.

ممکن است برخی کامپیوترها بتوانند در ثانیه میلیون ها بار تغییرات یک تصویر را ببیند. این در حالی است که دیدن تغییرات تصویر در چشم انسان به 100 بار در ثانیه هم نمی رسد. از این رو برای پردازش تصاویر با سرعت بالا از پردازش تصویر استفاده می شود.

سرعت و دقت دوربین های جدید

با پیشرفت تکنولوژی علاوه بر افزایش سرعت کامپیوترها، دوربین ها نیز پیشرفته کرده اند. پیشرفت دوربین ها در چه مواردی بوده است؟

1- سرعت تصویر برداری (فریم در ثانیه).

2- تعداد رنگهای قابل شناسایی.

3- دقت در تعداد پیکسل.

4- افزایش حافظه ذخیره تصویر.

5-افزودن امکاناتی مانند تشخیص چهره در تصویر.

پردازش تصویر با پایتون

و بسیار مواردی دیگر که پیوسته به قدرت عکاسان و فیلم برداران افزوده است.

ابزارهایی که در چشم انسان نیست

چشم انسان تنها تصاویر را میبیند و توانایی اعمال فیلتر به روی تصاویر نیست. به عنوان مثال در تصویر زیر اگر چشم تصویر سمت چپ را ببیند قابلیت اعمال فیلتر و کاهش نویز به روی آن را ندارد اما در کامپیوتر با استفاده از ابزارها و فیلترها میتوان تصویر سمت راست را تولید کرد.

image processing with python

خستگی ناپذیری ماشین

چشم نیز مانند دیگر اعضای بدن انسان پس از مدتی خسته می شود و نیاز به استراحت دارد. اما کامپیوتر خستگی ناپذیر به کار خود ادامه می دهد. به عنوان مثال اگر در پردازش تصویر با پایتون یک دوربین برای کنترل ترافیک قرار داده باشید، می تواند ماه ها و سال ها به وظیفه خود عمل کند.

معرفی کتابخانه پردازش تصویر

کتابخانه opencv که مخفف open source computer vision به معنای کتابخانه متن باز بینایی ماشین است یکی از معروف ترین و پر استفاده ترین کتابخانه هایی است که در پروژه پردازش تصویر با پایتون مورد استفاده قرار می گیرد.

این کتابخانه علاوه بر زبان پایتون در زبانهای دیگری مانند C، C++، جاوا نیز وجود دارد که نشان از محبوبیت آن نیز هست. کتابخانه opencv توابع بسیار گسترده ای در زمینه پردازش تصویر دارد که به برنامه نویس قدرت زیادی در پردازش تصویر با پایتون و دیگر زبان ها می دهد.

به عنوان مثال فیلترهای مختلفی که دارد میتواند با نوشتن یک خط برنامه به تغییر تصاویر بپردازد. در این تصویر از فیلتر blur استفاده شده است و نتیجه فیلتر مات کننده (پایین گذر) در سمت راست مشاهده می گردد.

blur

یادگیری ماشین در پردازش تصویر با پایتون

زبان پایتون در زمینه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین ابزارهای بسیار قدرتمندی دارد. از این رو با ادغام این ابزارها با پردازش تصویر میتوان به نرم افزارهای قدرتمندی در پردازش تصویر دست یافت که طی زمان نیز در حال ارتقا هستند.

به عنوان یکی از رایج ترین مثال ها میتوان تشخیص چهره با پایتون را مثال زد که از یک طرف پردازش تصویر و از طرف دیگر یادگیری ماشین است. لازم به ذکر است که برعکس دیگر زبان ها سادگی پایتون، پیچیدگی یادگیری ماشین را تسهیل میکند.

ممکن است پردازش تصویر به خودی خود محدود به فیلترها، اعمال ریاضی و ماتریس ها باشد اما زمانی که با یادگیری ماشین ادغام شود به ابزاری بسیار قدرتمند تبدیل میشود که نمونه های آن را در تکنولوژی امروز به راحتی میتوان یافت.

به عنوان مثال گیت های ورود با تشخیص چهره که یکی از روشهای برنامه نویسی آن پردازش تصویر با پایتون است. در این گیت ها علاوه بر تشخیص چهره دسته بندی (classification) نیز انجام میگیرد.

پردازش تصویر با پایتون چیست

سفارش پروژه پردازش تصویر با پایتون

چنانچه نیاز به پروژه پردازش تصویر با پایتون داشته باشید، می توانید از راه های مختلف با ما در ارتباط باشید. واتساپ که آیکون آن در پایین سمت چپ وجود دارد، یکی از بهترین مسیرهای ارتباطی برای سفارش است. همچنین ایمیل، تلگرام، اینستاگرام و فرم ثبت سفارش در اختیار شماست.

پیشنهاد: پردازش تصویر از طریق ساخت هوش مصنوعی