مقدمه :
آنژیوگرافی حوزه عمده پردازش تصویر دیجیتال است ککه مکان کاهش تصویر برای بهبود رگهای خونی مورد مطالعه بکار می‌رود.البته بهترین استفاده از اشعه‌های x در تصویربرداری پزشکی توموگرافی کامپیوتری محوری میباشد به دلیل رزولوشن(کیفیت) و قابلیت و ظرفیت‌های سه‌بعدی آنها اسکنهای CTA پزشکی را از لحظه‌ای که برای اولین بار در دهه هفتاد (1979) بوجودآمدند دچار تغییر اساسی نمود. همانطور که در بخش 1.2 به آن اشاره گردید هر تصویر CAT یک برش عمودی از بیمار میباشد برشهای متعددی تهیه می‌شوند همینطور که بیمار در جهت طولی حرکت داده میشود مجموعه چنین تصاویری یک نمای سه بعدی از بدن بیمار را بوجودمی‌آورد. رزولوشن عمودی با تعداد تصاویر برشی گرفته شده تناسب دارد شکل 1.7(C) یک تصویر برشی CAT از سر را نشان میدهد.
تکنیکهای مشابه با تکنیکی که هم اکنون در مورد آن بحث گرددید ولی کلاَ شامل اشعه‌های x برد مدار الکتریکی را نشان میدهد. چنین تصاویری نشاندهنده صدها کاربرد صنتی اشعه‌های x هستند و مدارهای شکسته‌شده اسکنهای صنعتی CAT زمانی بعید هستند که اجزاء توسط اشعه قابل نفوذ باشند. از قبیل مجموعه‌های پلاستیکی و حتی بدنه‌های بزرگ مثل موتورهای نیرومحرکه را کت جامد شکل 1.7(e) یک مثال از تصویربرداری اشعه x در ستاره‌شناسی را نشان میدهد. این تصویر حلقه سیکنوس شکل 16.(c ) میباشد ولی اینبار با باند اشعه x تصویربرداری شده‌است.
«تصویربرداری در باند ماوراء بنفش»
کاربردهای نور ماوراءبنفش گوناگون هستند و شامل حکاکی بروری سنگ( لیتوگرافی)، بازرسی صنعتی، میکروسکوپی، لیزرها، تصویربرداری زیست‌شناسی و مشاهدات نجوم‌شناسی میشود. ما تصویربرداری ماوراءبنفش را با مثالهایی از میکروسکوپی و نجوم‌شناسی بیان می‌کنیم.
نور ماوراءبنفش در میکروسکوپی فلورسنس کاربرد دارد که یکی از حوزه‌های میکروسکوپی با شدیدترین سرعت رشد میباشد. فلورسنس موضوعی است که در اواسط قرن نوزدهم کشف گردید.
وقتی برای اولین بار مشاهده گردید که فلورسپار معدنی با نور ماوراءبنفش شفاف و شتابان است روی آن بحث گردید. نور ماوراءبنفش بخودی خود قابل رؤیت نیست ولی زمانی که یک فوتون از تشعشع ماوراءبنفش با یک الکترون در یک اتم ماده فلورسنت برخورد می‌کند الکترون را به سطح انرژی بالاتری انتقال میدهد. متعاقباً الکترون برانگیخته شده به سطح انرژی پائین‌تر بازمی‌گردد نوری را به فرم فوتون که انرژی در محدودة نور مرئی( قرمز) از خود ساتع می‌کند. کار اساسی و پایة میکروسکوپ فلورسنت استفاده از یک نور حاصل از برانگیزش برای نورتاباندن به یک نمونة آماده شده و سپس تفکیک‌کردن تشعشع نور فلورسنت ضعیف‌تر از نور حاصل از برانگیزش روشنتر می‌بادش. از اینرو فقط نور انتشاری به چشم با ردیاب( حسگر) می‌رسد. مناطق فلروسانت
( درخشان) حاصله در یک زمینة تاریک یا اختلاف رینگ کافی برای امکان انجام بازرسی میدرخشند. هرچه زمینه ماده غیرفلورسانت تیره‌تر باشد وسیله( تجهیزات) مؤثرتر خواهند بود.
میکروسکوپی فلورسنت روش‌هایی برای مطالعه موادی میباشد که قابلیت تبدیل به فلورسنت
( فلورسنت‌شدن) را دارند چه در فرم طبیعی آنها فلورسانت اولیه و یا پس ا زعملیا شیمیایی فلورسنت‌سازی( فلورسانت ثانویه) شکل (b),1.8(a) نشاندهنده یک قابلیت میکروسکوپی فلورسنتی میباشد.
شکل 1.8(a) یک تصویر میکروسکوپی فلورسنت از دانه ذرت معمولی میباشد و شکل1.8(b) نشاندهنده یک دانه ذرت متأثر از« اسمات smut » یک بیماری گیاهی میباشد غلات، علفها، پیازها، و ذرتهای خوشه‌ای که می‌توانند دچار یکی از 700 گونه غذا در جهان شوند. انگل ذرت خصوصاَ مضر میباشد زیرا ذرت یکی از منابع اصلی غذا در جهان است. همانند نمایش دیگر شکل 1.8(c) نشاندهنده یک تصویر حلقه سکینوس در محدودة انرژی بالای ماوراءبنفش میباشد.
تصویربرداری در باندهای مرئی و مادون قرمز
بادر نظرگرفتن اینکه باند مرئی طیف الکترومغناطیس در تمام فعالیت‌ها معروفترین میباشد تعجب‌آور نیست که تصویربرداری در این باند مهمتر از سایر موارد کاربردی میباشد.
شکل 1.8 مثالی از تصویربرداری ماوراءبنفش
(a) ذرت معمولی (b) ذرت آفت‌دیده (c) حلقة سکینوسی
( تصاویر بدست آمده از (b),(a) دکتر مایکل.w. دیویدسون دانشگاه ملی فلوریداnosa: (c) )
باند مادون قرمز اغلب برای تصویربرداری مرئی بکار می‌رود بنابراین ما باندهای مرئی و مادون‌قرمز رادر این بخش و بمنظور آزمایش و شرح‌دادن دسته‌بندی کرده‌ایم. ما در بحث بعدی کاربردهای آنها را در میکروسکوپ نوری، نجوم‌شناسی، دریافت از راه دور، صنعت، و اجرای قانون مدنظر می‌گیریم. شکل 1.9 مثالهای متعددی از تصاویر بدست آمده با یک میکروسکوپ نوری را نشان میدهد. مثالها از کاربرهای داروئی و بررسی‌های میکرو تا خواص مواد تنوع دارند حتی فقط رد مورد میکروسکوپی، کاربردها چنان متعدد هستند که نمی‌توان تمام انها را در اینجا با جزئیات بیان نمود. تصورکردن انواع فرآیندهایی که یک نفر ممکن است در این مورد تصاویر بکار ببرد مشکل نیست که از بهبوددادن تصاویر گرفته تا مقیاس‌گذاری‌های تصویری.
شکل 1.9 مثالهایی از تصاویر میکروسکوپی نوری
(a) تاکسون (Taxon)( عامل ضدسرطان)، 250 بار بزرگنمائی شده(250% )
(b) کلسترون x40
(c) میکروپردازنده 60%
(d) فیلم نازک اکسید نیکل x600
(e) فوق هادی آلی x450
( تصاویر از عنایات دکتر مایکل w دیویدسون. دانشگاه ملی فلوریدا)
جدول 1.1 باندهای موضوعی در ماهوارة LANDSAT ناسا.
خواص و کاربردها طول موج
نام شماره باند
حداکثر نفوذ در آب 52/0-45/0 آبی مرئی 1
مناسب برای اندازه‌گیربی انرژی گیاهی 65/0-52/0 سبز مرئی 2
تشخیص گیاه شناسانه 69/0-64/0 قرمز مرئی 3
نقشه‌برداری( نگاشت) زیستی و Shore line 90/0-76/0 تقریباَ مادون قرمز 4
محتوای رطوبت خاک و گیاهان 75/1-55/1 مادون قرمز متوسط 5
رطوبت خاک، نفشه‌برداری(ثبت) حرارتی 5/12-4/15 مادون قرمز دمائی 6
نقشه برداری( ثبت)معدنی 35/2-08/2 مادون قرمز متوسط 7
حوزة عمدة دیگر پردازش بصری( مرئی) دریافت از را ه دوراست که معمولاَ شامل باندهای بسیاری درمناطق مرئی و مادون قرمز طیف میشود. جدول 1..1 باندهای موضوعی معروف در ماهواره LAND SAT ناسا را نشان میدهد. کاربرد اولیهLANDSAT بدست آوردن و انتقال تصاویر زمین از فضا بمنظور نمایش شرایط محیطی روی سیاره میباشد باندها براساس طول موج بیان می‌شوند و یک میکرومتر برابر میباشد( مناطق طول موج طیف الکترومغناطیس را به صورت دقیق در فصل 2 بحث خواهیم کرد.) به خواص و کاربردهای هر باند توجه کنید.
بمنظور توسعه‌دادن یک کاربرد باید برای قدرت اینگونه تصویربرداری چندطیفی شکل 1.10 رادر نظر بگیرید که یک تصویر برای هرکدام از باندهای طیفی در جدول 1.1 نشان میدهد. شکل 1.10 تصاویر ماهواره LANDST از محدودة واشینگتون D.C اعداد مربوط به باندهای موضوعی در جدول 1.1 می‌شوند( تصاویر از عنایات ناسا)
شکل 1.11 تصویر چند طیفی گردباد اندرو (Andrew) گرفته شده توسط سنسورهای NOAA GEOS (ماهواره عملیاتی محیطی ایستا( ساکن)). ( این تصویر از عنایات NOAA است.)
منطقه تصویربرداری شده واشینگتون DC میباشد که شامل مواردی از قبیل ساختمان‌ها، جاده‌ها، مناطق سبز و رودخانة بزرگ( پوتوماک Potomac ) عبوری از میان شهر میباشد. تصاویر مرکز تراکم جمعیت معمولاَ برای تشخیص رشد جمعیت و الگوهای مهاجرتی، تراکم جمعیت، و فاکتورهای دیگر مضر محیطی می‌باشند. تفاوت خواص بین تصویر مرئی و مادون قرمز در این تصاویر بوضوح قابل مشاهده هستند. برای مثال، ببینید که چگونه رودخانه را از طرف آن درباندهای 5و 4 تفکیک می‌کند.
تشخیص وضعیت آب‌وهوا و نیز پیش‌بینی آب‌وهوا نیز کاربردهای عمده تصاویر چندطیفی گرفته شده توسط ماهواره می‌باشند. برای مثال شکل 1..11 یک تصویر از گردباد میباشد که توسط ماهواره اداره کل هواشناسی و اقیانوس‌شناسی ملی(NOAA) و با استفاده از حسگرهای باندهای مرئی و مادون قرمز تهیه شده‌است. مرگز گردباد در این تصویر بوضوح قابل رؤیت است. شکلهای 1.13,1.12 یک کاربرد از تصویربرداری مادون قرمز را نشان می‌دهند این تصاویر جدای از سری اطلاعات «نورهای شب‌هنگام دنیا» می‌باشند که فهرستی از مسکنهای انسانها تهیه می‌کند. تصاویر توسط سیستم تصویربرداری مادون‌قرمز نصبت شده برروی یک ماهواره NOAA DSMP(برنامه ماهواره‌ای هواشناسی دفاعی) تهیه شده‌اند. سیستم تصویربرداری مادون قرمز در باندهای 10.0 تا 13.4 عمل می‌کند و دارای قابلیت منحصر به فرد برای مشاهده منابع کم نور از تشعشعات نزدیک به مادون قرمز مردی موجود روی سطح زمین میباشد از قبیل شهرها، شهرکها روستاها، شعله‌های گازی و آتش‌ها حتی بدون آموزش رسمی در پردازش تصویر، تصور نوشتن یک برنامه کامپیوتری که می‌تواند از این تصاویر برای تخمین‌زدن وجود انرژی الکترییکی کلی مورد استفاده با مناطق گوناگون دنیا مشکل نمی‌باشد.
شکل 1.12 تصویر ماهواره‌ای مادون قرمز از امریکا، نقشه کوچک خاکستری بعنوان مرجع تهیه شده‌است.( تصویر از NOAA )
بخش عمده‌ای از تصویربرداری در طیف مرئی در بازرسی مرئی اتوماتیک از کالاهای تولیدشده می‌بادش. شکل 1.14 چندمثال را نشان میدهد. شکل 1.14(a) یک مورد کنترل‌کننده برای یک رادیو CD-ROM میباشد. یک کارپردازش تصویر نوعی در مورد محصولات از این قبیل، بررسی آنها برای مشاهده‌کردن قسمتهای گم‌شده میباشد( مربع مشکی در قسمت یکچهارم بالایی و قسمت راست تصویر یک مثال در مورد یک مؤلفه گم‌شده میباشد) شکل 1.14(b) یک ظرف نگهدارنده کپسول( قرص) میباشد. در اینجا هدف داشتن یک نگاه ماشینی برای تعیین جای خالی قرصها میباشد. شکل 1.14(c) یک کاربرد را نشان میدهد که در آن پردازش تصویر برای جستجوی بطریهائی میباشد که تا حد معینی پرنشده‌اند. شکل 1.14(b) یک قسمت پلاستیکی واضح با یک تعداد غیرقابل قبولی از حفره‌های هوائی در آن را نشان میدهد پیداکردن آناتومی‌هائی از این قبیل، موضوعی عمده در بازرسی صنعتی میباشد که محصولات دیگری مثل چوب، و پارچه را نیز شامل میشود. شکل 1.14.(e) یک دسته از غلات را حین بازرسی برای رنگ و وجود مواردی از قبیل تکه‌ها و لایه های سوخته نشان میدهد و نهایتاَ شکل 1.14(f) یک تصویر از یک شیئی کاشتی درون چشمی را نشان میدهد( لنز جایگزین برای چشم انسان) یک تکنیک روشن‌سازی« نور مسافت‌یافته» برای هایلایت‌کردن جهت بررسی راحت‌تر تغییر شکلهای لنز تخت در جهت مرکز لنز استفاده شده‌بود. علامتهای موجود در جهت 60و 60- در جه( در راستای ساعت 1 و ساعت 5 ) آسیب‌هی انبرک جراحی می‌باشند جزئیات اکثر نقاط کوچک دیگر ریز و کوچک می‌باشند. در این نوع بررسی هدف پیداکردن اجاسم کاشتنی غلط تولیدشده و یا آسیب‌دیده به صورت اتوماتیک و قبل از بسته‌بندی میباشد.
بعنوان نمایضش نهائی پردازش تصویر در یک طیف مرئی شکل 1.15 را در نظر بگیرید شکل 1.15(a) یک اثر انگشت را نشان میدهد تصاویر اثر انگشت‌ها معمولاَ با کامپیوتر پردازش می‌شوند برای بهبوددادن آنها و یا برای یافتن مواردی که در جستجوی اتوماتیک برای منابع اطلاعاتی موارد مربوطه کمک می‌کنند. شکل 1.15(b) یک تصویر از یک اسکناس را نشان میدهد.کاربردهای پردازش تصویر دیجیتال در این محدوده شامل شمارش اتوماتیک و در اجرای قانون، خواندن شماره سریال بمنظور پیگرد اسکناس میباشد.
دو تصویر از اتومبیل نشان داده شده در شکلهای 1.15(C),(d) مثالهائی از خواندن شماره پلاک اتوماتیک می‌باشند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 36 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلودمقاله لیتوگرافی تصویر برداری
