پردازش تصویر

از کار افتادگی تصحیح‌کننده خط اسکن (SLC) در ماهواره لندست 7، نقائص ونبود داده‌هایی را در برخی از نواحی تصویر موجب شده است. روش‌های مختلفی برای جایگزینی این داده‌های مفقود شده پیشنهاد شده است که بسته به نوع کاربری تصاویر، از درجه‌های مختلف اعتبار برخوردار است. این روش‌ها که اغلب روش‌های ریاضی هستند، برای برخی از کاربری‌ها اعتبار چندانی ندارند. از آن جمله می‌توان بر‌آورد تبخیر و تعرق (ET) در مناطقی با پوشش‌های گیاهی نه چندان وسیع با استفاده از مدل سبال و تصاویر ماهواره‌ای نام برد. روشی که اینجا ارائه می‌شود، از داده‌های سنجنده LISS-III برای جایگزینی داده‌های مفقود شده شاخص‌های گیاهی همچون NDVI (به علت از کارافتادگی SLC) استفاده کرده است. در این روش برای مقایسه صحیح مکانی بین داده‌های دو سنجنده، استفاده از پیکسل‌هایی غیر واقعی با ابعاد یک متر در یک متر استفاده شده است. این کار می‌تواند برای یک بار و در منطقه‌ای از تصویر به صورت نمونه انجام شده و پس از تهیه الگوریتم جایگزینی در سایر نواحی تصویر نیز به‌کارگرفته شود.

برای شناخت رفتار حرکتی وسایل نقلیه در قسمت اصلی آزادراه از دیدگاه خرد لازم است، موقعیت این وسایل در آزاد راه در هر بازه زمانی مشخص باشد. در این پژوهش سیستمی ابداع شده است که با استفاده از الگوریتم های ساده پردازش تصاویر موقعیت هر یک از وسایل نقلیه در آزاد راه را تعیین می کند. سادگی الگوریتم های بکار رفته، زمان اجرای نرم افزار پردازش تصویر تهیه شده را کاهش می دهد و دقت تشخیص موقعیت وسایل نقلیه نیز در حد ابعاد یک وسیله نقلیه است که برای اکثر تحقیقات خرد ترافیک کافی است. ورودی سیستم تهیه شده یک فیلم ویدیویی از حرکت وسایل نقلیه و خروجی آن جدول موقعیت هر یک از وسایل نقلیه مشاهده شده در فیلم مورد نظر است. به عنوان یکی از کاربردهای این سیستم، نحوه تشخیص وسیله نقلیه ای که فاصله مطمئنه را رعایت نکرده معرفی شده است.

در این مقاله مبانی نظری و جنبه‌های کاربردی مبحث بازشناسی نوری حروف (اُسی‌آر) بصورت جامع مورد بررسی قرار می‌گیرند و زیربخش‌ها و بلوک‌های پردازشی آن معرفی می‌گردند. همچنین خصایص و پیچیدگی‌های مختص نگارش زبان فارسی که یک نرم‌افزار «اُسی‌آر» باید آن‌ها را در عملیات پردازشی خود لحاظ نماید، بیان خواهند شد. تحقیقات داخلی انجام‌شده در زمینه «اُسی‌آر» مورد اشاره قرار خواهند گرفت؛ نرم‌افزارهای معروف تجاری «اُسی‌آر» لاتین و فارسی معرفی، و قابلیت‌ها و نقاط قوت و ضعف آن‌ها تشریح می‌شوند. در آخر هم پیشنهادهایی در راستای انتخاب راهکارهای مناسب به منظور تسریع در حصول یک نرم‌افزار «اُسی‌آر» کارآمد برای زبان فارسی ارائه می‌گردد. مخاطب این مقاله، دانش‌آموختگان رشته‌های فنی و غیرفنی هستند که قصد دارند درباره این حوزه اطلاعات مقدماتی کسب نمایند. ازاین رو از جنبه‌های محاسباتی و ریاضیات مسئله چشم‌پوشی شده است.

نرم افزار های تحلیل حرکت، ابزار ی سودمند و پرکاربرد در بررسی بیومکانیکی حرکت ها هستند، اما به دلیل بالابودن قیمت این ابزار، محققانِ اندکی امکان استفاده از آنها را دارند. هدف این مطالعه، طراحی و اعتباریابی نرم افزاری کاربردی و ارزان قیمت برای محاسبه کینماتیک حرکت است. در طراحی این نرم افزار از الگوریتم های دقیقِ پردازش تصویر و روش انتقال مستقیم خطی (DLT)[1] برای تعیین موقعیت مارکرها در تصاویر و فضا استفاده شد. برای سنجش اعتبار نرم افزار، آزمایش های متعددی در وضعیت های ایستا، پویا، خطی و زاویه ای در فضای دوبعدی و سه بعدی با ابزار مناسب انجام گرفت و با نتایج حاصل از نرم افزار به وسیله آزمون یومن ویتنی مقایسه شد و اختلاف معنی داری مشاهده نشد. برای بررسی روایی و پایایی نرم افزار، از ضریب همبستگی پیرسون و ضریب همبستگی درونی استفاده شد که در کلیه مقایسه های انجام شده، مقادیر بزرگتر از 97/0 برای این دو ضریب به دست آمد که نشان دهنده روایی و پایایی زیاد نرم افزار است. با توجه به نتایج تحقیق نرم افزار حاضر، با قابلیت هایی مانند یافتنِ خودکارِ موقعیت مارکرها در تصاویر حاصل از دوربین های ویدئویی، ارزانی قیمت، امکان استفاده در فضای باز و پردازش تصاویر دوبعدی و سه بعدی، می تواند ابزار مناسبی برای تحلیل کینماتیک حرکت باشد.

سامر (Sumer) و همکاران (2008 و 2013) بر پایة به کارگیری الگوریتم انطباقی فازی-ژنتیک، رویکردی نوین در آشکارسازی ساختمان ها با استفاده از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک مکانی بالا مطرح کردند. روش پیشنهادی با کاهش مشکل همگرایی زودرس در الگوریتم ژنتیک، دقت آشکارسازی عوارض را بهبود چشمگیری بخشید. نبودِ کنترل های هندسی بر خروجی این الگوریتم از محدودیت های رویکرد پیشنهادی به شمار آمده است. در این تحقیق، برای رفع این محدودیت، روش استخراج فازی ژنتیک که سامر و همکاران (2013) آن را توسعه دادند با کنترلگر هندسی پیشنهادی ادغام شد. در این الگوریتم، ابتدا نمونه های آموزشی و تست انتخاب می شوند، سپس اپراتورهای پایة پردازش تصویر روی ژن های کروموزوم ها قرار می گیرند. خروجی های موقتی حاصل از اعمال اپراتورهای پردازش تصویر بر باندهای تصویر ورودی به یک تصویر باینری با بیشترین میزان تمایز بین دو کلاس تبدیل می شوند. با محاسبة میزان مطابقت بین نمونة انتخابی و خروجی الگوریتم، مقادیر ارزش برای هریک از اعضای جامعه محاسبه می شود. در پایان چرخة هر نسل، رویکرد فازی در نظر گرفته شده در این تحقیقْ مقادیر احتمالی اصلاح شده برای عملیات لقاح و جهش را به منظور ممانعت از همگرایی نابهنگام در شروع نسل بعد تعیین می کند. این فرایند تا زمان دستیابی به تعداد مشخصی از تکرار ادامه می یابد. به منظور کنترل هندسی خروجی های الگوریتم پیشنهادی، یک الگوریتم ژنتیک تکمیلی ناحیه مبنا نیز توسعه داده شده است. با فرض مشابهت ساختمان های همجوار در یک منطقة شهری، الگوریتم تکمیلی سعی در بهینه یابی محدودة مساحتی در منطقة مورد مطالعه دارد. بدین ترتیب که نواحی با حدود خارج از محدودة مساحتی تعیین شده به منزلة عوارض کلاس «غیرساختمان» برچسب گذاری می شوند. این الگوریتم در دوازده ناحیة انتخابی با ساختمان های متراکم و پراکنده در منطقة ورزقان استان آذربایجان شرقی پیاده سازی شد. میزان کاپای محاسبه شده با به کارگیری رویکرد پیشنهادی بین 0.59 تا 0.91 است که، درمقایسه با تحقیقات مشابه، عملکرد بهتری از خود نشان می دهد. این الگوریتم در مناطق شهری و حومة شهری، به نسبت نواحی روستایی، نتایج بهتری داشت.

تصاویر موجود در مدارک علمی غالبا حاوی اطلاعات مهمی هستند. اولین قدم برای بازیابی اطلاعات از این تصاویر ایجاد یک پایگاه داده معتبر از آن ها است. برای این منظور در این مقاله سیستمی خودکار برای ایجاد پایگاه داده از تصاویر موجود در مدارک علمی فارسی در مقیاس بزرگ ارائه می شود. این سیستم پیشنهادی در نتیجه مطالعات اسنادی طراحی شده و بخش های مختلفی دارد. در مرحله اول باید تصاویر و توضیح متنی آن ها استخراج گردد. به طور کلی دو رویکرد برای استخراج تصاویر و توضیح متنی آن ها از فایل وجود دارد. در رویکرد اول فایل به تصویر تبدیل می شود و از تکنیک های پردازش تصویر برای استخراج اطلاعات گرافیکی استفاده می شود. رویکرد دوم بر اساس پردازش ساختار و آرایش خود فایل است. از آنجایی که روش دوم از لحاظ سرعت و قابلیت مقیاس پذیری برای استفاده در موتورهای جستجو مناسب تر است، تمرکز این مقاله بر روی روش دوم است. بدین ترتیب برای استخراج تصاویر و توضیح متنی آن ها از یک روش ساختار محور استفاده می شود که مبتنی بر چیدمان و آرایش فایل ورد سند است. در نتیجه، مجموعه ای از تصاویر به همراه توضیحات و اطلاعات مربوط به آن ها به دست می آید که باید در یک پایگاه داده تصاویر با ساختاری مشخص ذخیره گردند. سپس این اطلاعات برای بازیابی و استفاده های آتی در یک موتور جستجو نمایه خواهند شد. روش پیشنهادی در زبان برنامه نویسی پایتون پیاده سازی شد و برای ارزیابی کارایی آن از روش مرسوم پردازش فایل پی دی اف اسناد کمک گرفته شد. سپس روش پیشنهادی در یک مطالعه موردی در پایگاه اطلاعات علمی ایران (گنج) به کار گرفته شد. تعداد 150 مدرک علمی به تصادف از پایگاه گنج انتخاب شده و با کمک این دو روش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بنا به یافته های پژوهش دیده می شود که استخراج اطلاعات متنی از فایل پی دی اف در زبان فارسی با چالش های زیادی روبرو است و نمی تواند خروجی مناسبی در این زمینه حاصل کند. از طرف دیگر میزان تصاویر نامطلوب تولید شده از فایل پی دی اف بسیار زیاد است که از کاربست پذیری آن در شرایط واقعی می کاهد. از این رو روش پیشنهادی به عنوان گزینه ای مناسب برای استخراج تصویر و توضیحات آن ها از اسناد علمی در زبان فارسی و ایجاد پایگاه داده از آن ها پیشنهاد می شود. روش پیشنهادی قادر است حدود 40 درصد تصاویر را همراه با زیرنویس مربوطه بدون خطا استخراج کند؛ که نسبت به روش پایه که قادر به استخراج 30 درصد از تصاویر است، کارآیی بهتری دارد.

هدف: بیماری سرطان سینه یکی از مهم ترین و شایع ترین نوع سرطان ها در جهان است. دو نوع سرطان سینه وجود دارد سرطان خوش خیم و سرطان بدخیم. حالت خوش خیم رشد ضعیفی در بدن دارد و به ندرت در مناطق دیگر بدن توزیع می شود و همچنین دارای ویژگی های مشخصی است؛ اما در نوع بدخیم تمایل به گسترش سریع تر را می بینیم که برای زندگی فرد خطرآفرین است؛ بنابراین، طبقه بندی آن به این دو حالت برای تشخیص و درمان و ... بسیار ضروری و مهم است. روش شناسی پژوهش: ابتدا تصویر ماموگرافی که از سینه ی بیماران تهیه شده با کمک نظر پزشکان مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس تصاویر مورد پردازش قرار گرفت و در این مرحله با استفاده از منطق فازی موفق شدیم که سرطان و نوع آن را سریع تر شناسایی نماییم. یافته ها: در این مقاله الگوریتمی جدید برای تشخیص سرطان خوش خیم و بدخیم پیشنهاد می شود، هر یک از شاخه های خوش خیم و بدخیم دارای دو نوع آدنوز تومور و تومور فیلودس است و بدخیم دارای دو نوع سرطان مجاری و سرطان پاپیلار است. در این مقاله الگوریتمی را برای تشخیص سرطان سینه پیشنهاد و بررسی کردیم که شامل چهار مرحله است. مرحله اول مرحله پیش پردازش است، مرحله دوم برای تجزیه وتحلیل تصویر که از تبدیل موجک برای تجزیه وتحلیل تصاویر استفاده می شود و مرحله سوم استخراج ویژگی های سودمند می باشد که از نتایج حاصل از تبدیل موجک برای به دست آوردن آن بهره می بریم و مرحله چهارم این است که با استفاده از منطق فازی برای شناختن دو نوع خوش خیم یا بدخیم تصویر را بررسی کنیم. اصالت/ارزش افزوده علمی: ارائه روش جدیدی که به کمک آن بتوان بیماری را شناسایی کرد و مانع از تبدیل شدن آن به نوع بدخیم شد اهمیت بسیار زیادی دارد.

مقدمه: مطالعات در زمینه توجه بصری در افراد اتیستیک به دلیل اعمال پیش فرض ها، بررسی محدود ویژگی ها و ایجاد محدودیت در نوع محرک ها معمولا به نتایج متناقضی منجر می شود. در این مطالعه سعی شده است تا با یک بررسی همه جانبه، استفاده از داده های ردیابی چشم و همچنین با بهره گیری از ابزار پردازش تصویر، الگوهای موجود در توجه بصری افراد اتیستیک مورد بررسی قرار گیرند. روش کار: در این مطالعه داده های ردیابی چشم 28 آزمودنی با استفاده از مدل ها و ابزار پردازش تصاویر همچون مدل ایتی و کخ و لیبل می بررسی شد. تصاویر مورد مطالعه بر اساس ویژگی های سطح پایین (رنگ، شدت و جهات)، ویژگی های سطح بالاتر همچون اندازه اشیاء و ویژگی های ارتباطی و اجتماعی تجزیه، بخش بندی، برچسب گذاری و دسته بندی شدند. همچنین الگوهای توجه بصری میان گروه افراد اتیستیک و کنترل مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: یافته ها نشان داد افراد اتیستیک نسبت به گروه کنترل توجه کمتری به بخش هایی از تصاویر که شامل ویژگی های معنایی و ارتباطی است نشان می دهند و در مقابل زمان بیشتری را در توجه به بخش هایی که شامل ابزار و وسایل است صرف می کنند. این افراد در توجه به بخش هایی از تصاویر که شامل مضامین اجتماعی است کندتر عمل می کنند. به علاوه در بخش هایی که فاقد ویژگی های معنایی یا اجتماعی است زمان بیشتری را در هر فیکسیشن صرف می کنند. نتیجه گیری: نتایج نشان داد می توان علائم و نشانه های اصلی اختلال طیف اتیسم را در الگوهای توجه بصری افراد دارای اتیسم مشاهده کرد و احتمالا بتوان از این الگوها برای طراحی فناوری های غربال گری اتیسم بر پایه ابزار ردیابی چشم بهره برد.

احساسات بخش عمده ای از وجود انسان و تعاملات اجتماعی او را تشکیل می دهد، بنابراین یافتن وجوه گوناگون و بازشناسی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از اهداف معماری هوشمند احساس گرا طراحی فضاهایی است که در آنها قابلیت تأثیرگذاری بر حالات روان شناختی و احساسی افراد وجود داشته باشد. بر این اساس پژوهش حاضر به دنبال برقراری ارتباط میان انسان و فضای معماری و بررسی نقش تکنولوژی های پیشرفته جهت برقراری تعادلی منطقی میان این دو حوزه است. بدین منظور جهت بررسی کاربردی موضوع، حالات احساسی 44 نمونه (22 مرد و 22 زن) با میانگین سنی 18-28 سال در هنگام رویارویی با هندسه و تناسبات گوناگون یک نمای هوشمند ثبت شد و 5 حالت احساسی آنان طبق نمودار برانگیختگی-جاذبه و با استفاده از سه روش پرسش نامه، ضبط تصاویر ویدئویی و پردازش تصویر حالات چهره مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که می توان دسته های احساسی مشخصی را برای افراد در هنگام مشاهده نماهای گوناگون تعریف نمود. همچنین در بررسی انجام گرفته جهت بازشناسی احساسات مشخص شد که در 65 % موارد میان بازشناسی احساسی صورت گرفته به روش پرسش نامه و آنالیز تصاویر چهره به کمک نرم افزار هم خوانی وجود دارد. در انتها الگویی جهت تغییر نما به شکل هوشمند و متناسب با اشخاصی که از نما بازدید می کنند ارائه گردید.

هدف این پژوهش، کاربست هستی شناسی ها در بازیابی اطلاعات مجموعه های دیجیتالی، با تأکید بر تصاویر بود. پژوهش حاضر از نوع کاربردی و به روش کتابخانه ای و مرور نظام مند منابع با رویکرد تحلیلی انجام گرفته است. با استفاده از این روش، منابع حول محور پژوهش، جمع آوری و برای بررسی دقیق تر گزینش شده و در نهایت منابع بر اساس دستورالعمل مشخص و نظام مندی، مرور شدند. در این روش،  همه پژوهش های انجام شده در حوزه هستی شناسی و تأثیر آن در بازیابی تصاویر بررسی شد. یافته های پژوهش نشان داد که روش های بازیابی تصویر، با عنایت به پیشینه های صورت گرفته شامل: بازیابی تصویر مبتنی بر متن، بازیابی تصویر مبتنی بر محتوا، بازیابی تصاویر مدل ترکیبی و بازیابی معنایی (مفهومی) تصاویر هستند که از طرح های بازخورد مرتبط، برای بهبود عملکرد و همچنین دقت فرآیند بازیابی تصویر استفاده کرده اند. اکثر پژوهش های بررسی شده بر ضرورت بکارگیری هستی شناسی ها در مجموعه های دیجیتال، تأکید کرده بود. بنابراین، در شرایط کنونی که به سوی وب معنایی در حرکت هستیم، به منظور سازماندهی تصاویر دیجیتالی که خود با مشکلات گوناگون ساختاری و زبانی همچون چندمعنایی ها، رفع ابهامات، شبهات و استعاره های انسانی برای ماشین، بکارگیری هستی شناسی ها جهت بهبود دسترس پذیری و دقت بازیابی، بسیار مؤثر است.

هدف: هدف از انجام این پژوهش، شناسایی مؤلفه های هوش مصنوعی در پایگاه های اطلاعاتی ایرانی و میزان استفاده از آن ها در این پایگاه ها است.   روش پژوهش: این پژوهش از نوع کاربردی و با روش اسنادی و پیمایشی انجام شده است. جامعه ی آماری این پژوهش شامل 7 پایگاه اطلاعاتی ایرانی(نورمگز، نورلیب، مگ ایران، سیویلیکا، ایرانداک، آی اس سی و اس آی دی) است. ابزار گردآوری داده ها، یادداشت برداری و سیاهه ی وارسی محقق ساخته و مصاحبه با خبرگان است. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزارSPSS انجام شده است. یافته ها :یافته ها نشان داد که پایگاه اطلاعاتی ایرانداک بیشترین و پایگاه های سیویلیکا و مگ ایران کمترین استفاده را از مولفه های هوش مصنوعی داشتند. همچنین مولفه های "تشابه یابی معنایی" و" منابع مرتبط و عبارات پیشنهادی"  بیشترین استفاده را در پایگاه های اطلاعاتی ایرانی داشته و مولفه های "ابهام زدایی کلمات در متن"، "تشخیص و طبقه بندی اسامی"، "مترجم های تصویری"، "شرح تصویر"، "تبدیل گفتار به نوشتار"، "تبدیل نوشتار به گفتار"، "مترجم های صوتی" کمترین استفاده را در آن ها داشته اند. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که استفاده از مؤلفه های هوش مصنوعی در پایگاه های اطلاعاتی ایرانی می تواند زمینه تسریع و تسهیل فرایندهای پردازش، ذخیره و بازیابی منابع را در پایگاه های اطلاعاتی ایرانی فراهم کند.    

میزان ترجیحات نماهای شهری برای کاربران، یکی از موضوعات مهم در حیطه نما و سیمای شهری است. پاسخ به این موضوع در قالب روش های متعدد عینی و ذهنی توسط پژوهشگران مورد توجه بوده است. این پژوهش بر آن است تا از روش های یادگیری ماشین بهره گیرد. هدف پژوهش، طراحی مدلی پیش بینی کننده است که خروجی آن میزان ترجیحات کاربران از نماهای مسکونی شهر تهران خواهد بود. تصاویر نمای مسکونی استفاده شده، مربوط به تصاویر ارائه شده به کمیسیون نما و سیمای شهر تهران در سال های 1395 تا 1398 است که از میان 800 تصویر اولیه، در فرایند انتخاب داده 278 تصویر انتخاب شده اند. ویژگی های مورد توجه، با استفاده از رویکرد ترجیحات بصری و پردازش تصویر به دست آمده است. میزان ترجیحات از طریق پرسشنامه آنلاین توسط کاربران (218نفر) در چهار دسته ترجیحات کم (0-25٪)، متوسط (26-50٪)، خوب (51-75٪) و خیلی خوب (76-100٪) به دست آمده و به عنوان برچسب به مدل ارائه شده است. براساس نتایج، سه الگوریتم ماشین بردار پشتیبان، درخت تصمیم گیری و جنگل تصادفی با دقت صددرصد و روش ایکس جی بوست با دقت نود و هفت درصد بهترین عملکرد را داشته اند. همچنین اهمیت تأثیر عناصر در انتخاب آن ها توسط کاربران به ترتیب شامل: حداقل فاصله بین پنجره ها، نسبت سطح شفاف به کدر در نما، وجود گلشن/باغچه در بالکن، تنوع مصالح، حداکثر فاصله بین پنجره ها، تعداد بازشوها، طول و تعداد بالکن ها، تعداد طبقات، تنوع رنگ، تزئینات در رخ بام، نوع خطوط بام، تعداد ورودی و نسبت ارتفاع به طول بنا بوده است.

هدف: این تحقیق به منظور ارائه الگوی شناسایی و کنترل کیفیت اقلام فنی در صنعت دفاع انجام شده است. تمرکز بر تکنیک های پردازش تصویر و تبدیل فازی با انتخاب بهینه بخش فازی تعمیم یافته جهت فشرده سازی تصاویر و پردازش داده های تصویر است. روش شناسی: در این تحقیق، از تکنیک تبدیل فازی مستقیم برای فشرده سازی تصاویر استفاده شده و ماتریس ضرایب تبدیل فازی برای پایش داده های استخراج شده با استفاده از نمودار کنترل نسبت بزرگ نمایی تشکیل شده است. جهت اعتبارسنجی نتایج، از نرم افزار متلب بهره گرفته شده است. یافته ها: نتایج نشان دادند که مدل توسعه یافته برخوردار از عملکرد موثر برای کنترل کیفیت اقلام فنی در سیستم های دفاعی است. مدل مبتنی بر بخش فازی مثلثی نیز در کشف عیوب پس از تغییرات شدت روشنایی، بهتر از مدل کوشا و همکاران عمل کرده است. نتیجه گیری: این تحقیق نه تنها اهمیت پردازش تصویر و تبدیل فازی را در صنعت دفاع تأکید می کند بلکه نشان دهنده کارآیی برتر مدل توسعه یافته در دستیابی به کنترل کیفیت اقلام فنی و بهبود فرآیندهای کنترلی است. نتایج مقایسه ای نیز تأیید می کند که مدل مبتنی بر بخش فازی مثلثی، به ویژه در شناسایی عیوب پس از تغییرات نوردهی، از مدل کوشا و همکاران بهتر عمل کرده است. استفاده روزافزون از پردازش تصویر و تبدیل فازی در آینده نشان دهنده اجتناب ناپذیری صنایع دفاع از این تکنیک ها به منظور دستیابی به اهداف، کنترل بهینه و ارتقاء اقلام فنی است.