معالجه صور _ المحاضره الأولى نظري matlap

بسم الله الرحمن الرحيم

المحاضرة األولىمعالجة الصورة

الفرقة الرابعة - قسم الحاسبد/جمال محمد بحيري

1432-1431الفصل الدراسي األول هـ

المقترحــــــــة الكتب أسماء

1. Digital Image Processing- Third Edition- Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods- Prentice Hall, 2008

2. Digital Image Processing- Second Edition- Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods- Prentice Hall, 2002

Digital Image ProcessingChapter 1: Introduction

Digital Image ProcessingChapter 1: Introduction

الصورة معالجة أصل عن تاريخية نبذةالرقمية

من أهم و أول أحد التطبيقات األولى للصورة •الرقمية كانت صناعة االخبار.

كان يستغرق إرسال الصورة من لندن إلى •نيويورك بالطرق العادية حوالي أسبوع أو أكثر.

ربما يكون الخبر لحظي وبالتالي لن تكون له •قيمه بعد وصوله.

م استخدم الكابل 1920في أوائل عام •Bartlane في نقل الصورة مما أدى إلى

انخفاض الزمن المستغرق للنقل إلى أقل من ثالث ساعات.

الصورة معالجة أصل عن تاريخية نبذةالرقمية

بالتأكيد كانت عملية النقل خالل الكابل تتطلب •شفرات خاصة بالصورة و بالتأكيد أيضا عند

استالم الشفرات الخاصة بالصورة يتم إعادة تكوينها )تركيبها(.

بعد عملية إعادة التكوين للصورة يتم طباعتها •باستخدام طابعات خاصة.

( يبين صورة منقولة بهذه الطريقة 1.1الشكل )•و لقد تم طباعة هذه الصورة بواسطة الطابعة

المعدلة بواسطة Telegraphمن نوع Typeface Simulating a halftone

pattern

الصورة معالجة أصل عن تاريخية نبذةالرقمية

من بعض المشاكل االولية الناتجة عن دقة •الرؤيا لهذه الصورة البدائية )المنقولة بواسطة

Bartlane المناسبة للمصادر المختارة )للطباعة و كذلك توزيع مستويات الكثافة. حيث

األولي يقسم الصورة إلى bartlaneكان نظام ( 1.2( مستويات من الجراي )شكل )5خمسة )

يبين ذلك( تم زيادة مستويات الجراي إلى 1929في عام •

( يبين 1.3( مستوى )شكل )15خمسة عشرة )ذلك.

بشدة الحظ

السابق • االمثلة أن من الرغم علىتمثل ال Digital Imageذكرها أنها إال

ألن Digital Image Processingتعتبر في لذلك مجهز يكن لم اآللي الحاسب

. الزمن من الفترة هذه

Digital Images in Early EraDigital Images in Early Era ( ( المبكر المبكر العصر ( (العصر

Printing industrial

Textile industrial

1921 Telegraphing image

1922: imagefromPhotographic reproductionUsing punched tape

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

These images are not computerized processed.

Digital Images in Early Era Digital Images in Early Era (( المبكر المبكر العصر ((العصر

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Digital Image Processing in Early Space ProjectsDigital Image Processing in Early Space Projects

المبكرة الفضاء المبكرة مشاريع الفضاء مشاريع

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Energy Sources for ImagesEnergy Sources for Images(( للصور طاقِة� للصور مصادر طاقِة� ( (مصادر

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Gamma RayGamma Ray

External sourceRadioactive isotope decay

Internal SourcePositron emissionStar Nuclear reaction

Bone scan PET

Cygnus loop Reactor valve(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

X-RayX-Ray

Source : X-Ray tubeStarNuclear reaction

Cygnus loop

PCBChest X-Ray

Head CT

Angiogram

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

UltravioletUltraviolet

Fluorescencephenomenon

Normal corn Smut corm

Cygnus Loop(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Visible Light and InfraredVisible Light and Infrared

Taxol

Cholesterol

Microprocessor

Nickel oxideThin film

?

Organic superconductor

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Washington D.C.

Visible Light and InfraredVisible Light and Infrared

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Multispectral ImagingMultispectral Imaging

Hurricane Andrew(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Nighttime light of the world Nighttime light of the world (( العالم في الليل العالم ضوء في الليل ( (ضوء

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Nighttime light of the world (cont.)Nighttime light of the world (cont.)

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Automated Visual Inspection Automated Visual Inspection (( البصري البصري التفتيش التفتيش((اآللياآللي

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Automated Visual Inspection (cont.)Automated Visual Inspection (cont.)

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

MicrowaveMicrowave

Spaceborne Radar image

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

MagneticMagnetic

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Multispectral images Multispectral images (( طيفيِة متعددة طيفيِة صور متعددة ((صور

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Seismic imaging Seismic imaging (( الزلزالي الزلزالي التصوير ((التصوير

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Ultrasound imaging Ultrasound imaging (( السمعي فوق السمعي التصوير فوق ((التصوير

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Electron Microscope Images (Electron Microscope Images ( ألكترون مجهر� ألكترون صور مجهر� ((صور

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Synthesis ImagesSynthesis Images (( تأليِف� تأليِف� صور ((صور

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Contents in the bookContents in the book

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

General Purpose Image Processing SystemGeneral Purpose Image Processing System

(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.

Chapter 2Digital Image Fundamentals

الرقمية الصورة أساسيات

من العديد نقدم سوف الفصل هذا قيبعض و الرقمية للصورة المالئمة المفاهيم

المقرر هذا خالل المستخدمة المالحظات

2.1 Element of Visual Perception

الرقمية • الصورة معالجة حقل أن من بالرغم . أن إال االحتمالية و الرياضية الصور في وجدفي � مركزيا � دورا لعب االنسان جسم تحليل

هذا ، أخر تكنيك مقابل التكنيكيات أحد اختيارعلى اعتمد ما � غالبا Subjective, Visualاالختيار

judgments) الشخصية ) الرؤية و الذاتي الحثالبصري • النظام أساسيات فهم في التقدم إن

. المقرر هذا في األولى الخطوة هي لالنسانفقط • لكن و بالكامل البصري بالنظام نهتم لن

العين في الصورة تكوين بكيفية

2.1.1 Structure of the Human Eyeاالنسان العين تركيب

Drawings of the Eye

Cross section drawing of the eye - (side view) with major parts labeled.

Cross section drawing of the eye - (rear view).

The lacrimal system - (tear ducts) produce tears to clean, moisten and lubricate the eyes and then drains the excess fluid into the nose.

Cut-away view of the eye in its socket showing the: bony socket, orbital muscles,

eyelids and eyelashes.

Ciliary bodyالجسم الهدبي

Corneaالقرنيِة

Irisقوس قزح

Sclera غشاء العينالخارجي الصلب

Retniaشبكيِة العين

Nerve & Sheathعصب وغالف

العين مصطلحات بعض ترجمة

Bind spot بقعِة أو نقطِةالعمى

Foveaنقرة ، حفرة

Vitreous humor الرطوبِة الزجاجيِة)في العين(

Visual Axisمحور الرؤيِة

Ciliary fiberألياف الهدب

Ciliary muscleعضلِة الهدب

العين مصطلحات بعض ترجمة

Lensالعدسِة

Anterior chamber

التجويِف األمامي

Membranesغشاء

Posterior surface

السطح الخلفي

Anterior surface

السطح األمامي

Curvature تقوس ، درجِةانحناء

العين مصطلحات بعض ترجمة

2.1.1 Structure of the Human Eyeاالنسان عين تركيب

•. للعين مختلفة مقاطع تمثل السابقة األشكال•. الكرة من قريب شكل لها االنسان عينالمتوسط • في العين قطر 20mmطول•: هم بالعين تحيط أغشية ثالثة يوجد

• 1- The Cornea and Sclera outer cover ( القرنيةالخارجي العين (وغشاء

• 2- The Choroids(المشيمة) • 3- The Retina( العين (شبكية

2.1.2 Image Formation in The Eye

العدسة • و العين عدسة بين الجوهري الفرق. العين عدسة مرونة هو العادية الضوئية

•: أن يتبين للعين السابقة األشكال من ) األمامي- ) السطح انحناء تقوس قطر نصف

) انحناء ) تقوس قطر نصف من أكبر العين لعدسة. العين لعدسة الخلفي السطح

خاليا- شد بواسطة العدسة شكل في التحكم يتمقوة في بدورها تتحكم التي و الهدبي الجسم

العدسة.

2.1.2 Image Formation in The Eye

العين- شبكية و العدسة منتصف بين Called the)المسافةfocal length) بين ما تقريبا � 17mmإلى 14تتراوح طبقا

االنكسار تزيد (refractive power)لقوة التي للعدسات. األكبر إلى االصغر من

من • أكبر الهدف و العين بؤرة بين المسافة تكون عندما3m للعين االنكسار قوة أقل ( refractive power)تكون

. يمكن مامن • أقل الهدف و العين بؤرة بين المسافة تكون عندما

3m للعين االنكسار قوة أكبر ( refractive power)تكون. يمكن ما

2.1.2 Image Formation in The Eye

حساب • إمكانية في تساعد قد السابقة المعلومات. هدف ألي العين شبكية على الصورة حجم

العين مثال:• عدسة بؤرة مركز عن يبعد هدفقدرها الهدف 100mمسافة هذا فكم 15mطول

علمت إذا العين شبكية على الهدف هذا طول يكونالشبكية و العين عدسة مركز بين المسافة أن

17mm.

الحل:•للتوضيح • التالي الشكل انظر

2.1.2 Image Formation in The Eye

15m

100m

17mmA

B

C

h

D

E

2.1.2 Image Formation in The Eyeلكيفية • الهيكلي الشكل يمثل السابق الشكل

. الشبكية على الصورة تمثيلالهندسية • الخواص لبعض نلجأ سوف اآلن

على الهدف طول حساب كيفية لنوضح البسيطة. العين شبكية

متشابهان ABC, CDEالمثلثان • ∴ AB/AC = DE/CE ∴ )15/2(/100 = )h/2(/17 ∴ h = )15x17(/100 = 2.55 mm

2.55mm طول الهدف على الشبكية = ∴•

2.1.3 Brightness Adaptation and Discrimination( السطوع� وتمييز �ف (تكي

من • متقطعة فئة أنها على تستعرض الرقمية الصور ألن ) الكثافة ) .(Intensities)الشدة

الشدة • مستويات بين التميز على العين مقدرة إن ) نتائج) تقديم في األهمية غاية في المختلفة الكثافة

. الصورة معالجةكم • لالنسان البصري النظام حبى تعالى و سبحانه الله إن

إلى تصل اإلضاءة شدة مستويات مدى من 1010هائل.) السطوع ) الوهج نهاية إلى الظلمة بداية من مستوى

أن • يستطيع لالنسان البصري النظام أن نقول بوضوحإلى تصل مختلفة إضاءة شدة مستويات 1010يحدد

مستوى

2.1.3 Brightness Adaptation and Discrimination ( السطوع� وتمييز �ف (تكي

شدة • فاعل أن إلى تشير المشاهدة تجاربدالة (Subjective brightness)االضاءة تمثل

على الساقطة االضاءة لشدة اللوغاريتمالعين.

لوحظت • االضاءة شدة أن ذلك معنى. لالنسان البصري النظام بواسطة

االضاءة (2.4)الشكل • شدة Light)يمثلintensity)( السطوع شدة Subjectiveمقابل

brightness) . خصائصه ويشرح

2.1.3 Brightness Adaptation and Discrimination

Ada

ptat

ion

Ran

geBa

Bb

Scotopic

Photopic

-6- 4- 2 0 2 4

Log of Intensity )mL(

Sub

ject

ive

Brig

htne

ss

GlareLimit

السطوع

ScotopicThershold

الظلمة بداية Fig

ure)

2.4(

Ran

ge o

f S

ubje

ctiv

eB

right

ness

Sen

satio

n sh

owin

g a

part

icul

ar a

dapt

atio

n le

vel

2.1.3 Brightness Adaptation and Discrimination ( السطوع� وتمييز �ف (تكي

•: أن نجد السابق الشكل من• ) درجات ) مستويات يمثل المصمت الطويل المنحني

النظام يميزها أن يستطيع الذي االضاءة شدة. لالنسان البصري

نميز • أن نستطيع الفوتوغرافية الصورة رؤية عند.106فقط االضاءة شدة مستويات من

الحظ:•• Scotopic = Dim-light vision• Photopic = Bright-light vision

2.1.3 Brightness Adaptation and Discrimination ( السطوع� وتمييز �ف (تكي

من • يكون Photopicإلى Scotopicالتحولمن تقريبي مدى على � .to 0.1mL 0.001تدريجيا

•Millilambert (mL) إشرافية قياس وحدة هومن األلف من جزء تمثل هي و ما سطح

(Lambert)الالمبرت من) � تقريبا تدريج to (-1) mL( 3)-تكافئ في

((The long scale)اللوغاريتمات

الحمد لله رب العالمين

Dr. Gamal Behery