در علوم کامپیوتر، پردازش تصویر دیجیتال عبارت است از استفاده از الگوریتم های کامپیوتری جهت انجام پردازش تصویر روی تصاویر دیجیتال.

پردازش تصویر به عنوان زیربخش یا زمینه ای از پردازش سیگنال دیجیتال، مزیت های فراوانی نسبت به پردازش تصویر آنالوگ دارد. پردازش تصویر دیجیتال امکان اِعمال گستره وسیع تری از الگوریتم ها را روی داده های ورودی فراهم میکند و میتواند از مسائلی مثل تجمع نویز و اختلال سیگنال طی فرایند پردازش اجتناب کند. از آنجا که تصاویر روی دو بعد (شاید بیشتر از دو بعد) تعریف میشوند، پردازش تصویر را میتوان را به شکل سیستم های چندبعدی مدل سازی کرد.

تاریخچه پردازش تصویر

بسیازی از تکنیک های پردازش تصویر دیجیتال، یا پردازش عکس که اغلب اینگونه نامیده میشد، در دهه 1960 در آزمایشگاه جت پروپالژن، موسسه فناوری ماساچوست، آزمایشگاه های بل، دانشگاه مریلند و چند موسسه تحقیقاتی دیگر، برای کاربردهای تصویربرداری ماهواره ای، تبدیل استاندارد رادیوعکس، تصویربرداری پزشکی، ویدیوفون، شناسایی حروف و تقویت عکس، توسعه داده شدند. هزینه این پردازش با تجهیزات کامپیوتری آن زمان نسبتاً بالا بود. این موضوع در دهه 1970 با دسترسی به رایانه های ارزانتر و سخت افزار های مخصوص دستخوش تغییر شد و پردازش تصویر دیجیتال گسترش یافت. در آن زمان پردازش همزمان تصاویر برای برخی مسائل خاص مثل تبدیل استانداردهای تلویزیون ممکن بود. با سریعتر شدن رایانه های چندمنظوره، آنها جای سخت افزارهای مخصوص را برای تمام کارها به جز تخصصی ترین و کامپیوتر-محور ترین عملیات گرفتند. با فراهم شدن رایانه ها و پردازنده های سیگنالی سریع در سالهای 2000، پردازش تصویر دیجیتال، به متداول ترین شکل پردازش تصویر تبدیل شده است و عموماً، از آن نه تنها به این دلیل که استوارترین روش است، بلکه چون ارزانترین نیز هست استفاده میشود.

فناوری پردازش تصویر دیجیتال برای کاربردهای پزشکی در 1994 در تالار مشاهیر فناوری فضایی بنیاد فضایی معرفی شد.

وظایف

پردازش تصویر دیجیتال استفاده از الگوریتم های بسیار پیچیده تر را ممکن میسازد و لذا، میتواند هم عملکردی پیچیده تر در کارهای ساده، و هم پیاده سازی روش هایی که توسط ابزار آنالوگ غیرممکن است را ارائه کند.

به ویژه، پردازش تصویر دیجیتال تنها فناوری عملی برای موارد زیر است:

1. دسته بندی (Classification)

2. استخراج ویژگی (Feature extraction)

3. آنالیز سیگنال چند مقیاسی (Multi-scale signal analysis)

4. الگوشناسی (Pattern recognition)

5. افکنش (Projection)

برخی تکنیک ها که در پردازش تصویر دیجیتال استفاده میشوند عبارتند از:

1. انتشار ناهمسانگرد (Anisotropic diffusion)

2. مدل های مارکوف پنهان (Hidden Markov models)

3. ویرایش تصویر

4. بازیابی تصویر

5. تحلیل اجزای مستقل

6. فیلترینگ خطی

7. شبکه های عصبی

8. معادلات دیفرانسیل جزئی

9. پیکسلی سازی

10. تحلیل اجزای اصلی

11. نگاشت های خود-سازمانده

12. موجک ها (Wavelets)