เทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing)
การประมวลผลภาพ (Image Processing) หมายถึง การนำภาพมาประมวลผลหรือคิดคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อให้ได้ข้อมูลที่เราต้องการทั้งในเชิงคุณภาพและปริมาณ
โดยมีขั้นตอนต่าง ๆ ที่สำคัญ คือ การทำให้ภาพมีความคมชัดมากขึ้น การกำจัดสัญญาณรบกวนออกจากภาพ การแบ่งส่วนของวัตถุที่เราสนใจออกมาจากภาพ เพื่อนำภาพวัตถุที่ได้ไปวิเคราะห์หาข้อมูลเชิงปริมาณ เช่น ขนาด รูปร่าง และทิศทางการเคลื่อนของวัตถุในภาพ จากนั้นเราสามารถนำข้อมูลเชิงปริมาณเหล่านี้ไปวิเคราะห์ และสร้างเป็นระบบ เพื่อใช้ประโยชน์ในงานด้านต่างๆ เช่น ระบบรู้จำลายนิ้วมือเพื่อตรวจสอบว่าภาพลายนิ้วมือที่มีอยู่นั้นเป็นของผู้ใด ระบบตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในกระบวนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรม ระบบคัดแยกเกรดหรือคุณภาพของพืชผลทางการเกษตร ระบบอ่านรหัสไปรษณีย์อัตโนมัติ เพื่อคัดแยกปลายทางของจดหมายที่มีจำนวนมากในแต่ละวันโดยใช้ภาพถ่ายของรหัสไปรษณีย์ที่อยู่บนซอง ระบบเก็บข้อมูลรถที่เข้าและออกอาคารโดยใช้ภาพถ่ายของป้ายทะเบียนรถเพื่อประโยชน์ในด้านความปลอดภัย ระบบดูแลและตรวจสอบสภาพการจราจรบนท้องถนนโดยการนับจำนวนรถบนท้องถนนในภาพถ่ายด้วยกล้องวงจรปิดในแต่ละช่วงเวลา ระบบรู้จำใบหน้าเพื่อเฝ้าระวังผู้ก่อการร้ายในอาคารสถานที่สำคัญ ๆ หรือในเขตคนเข้าเมือง เป็นต้น จะเห็นได้ว่าระบบเหล่านี้จำเป็นต้องมีการประมวลผลภาพจำนวนมาก และเป็นกระบวนการที่ต้องทำซ้ำ ๆ กันในรูปแบบเดิมเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งงานในลักษณะเหล่านี้ หากให้มนุษย์วิเคราะห์เอง มักต้องใช้เวลามากและใช้แรงงานสูง อีกทั้งหากจำเป็นต้องวิเคราะห์ภาพเป็นจำนวนมาก ผู้วิเคราะห์ภาพเองอาจเกิดอาการล้า ส่งผลให้เกิดความผิดพลาดขึ้นได้ ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงมีบทบาทสำคัญในการทำหน้าที่เหล่านี้แทนมนุษย์ อีกทั้ง เป็นที่ทราบโดยทั่วกันว่า คอมพิวเตอร์มีความสามารถในการคำนวณและประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลได้ในเวลาอันสั้น จึงมีประโยชน์อย่างมากในการเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลภาพและวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากภาพในระบบต่าง ๆ ดังกล่าวข้างต้น
คอมพิวเตอร์สามารถทำงานเกี่ยวข้องกับภาพ (image) หรือรูปภาพ (picture) ได้หลากหลายลักษณะคอมพิวเตอร์กราฟิกเป็นการสั่งให้คอมพิวเตอร์ประมวลผลข้อมูลแล้วสร้างเป็นภาพขึ้นมาส่วนการประมวลผลภาพ(image processing) เป็นการนำภาพมาเปลี่ยนเป็นขิ้มูลดิจิทัล แล้วใช้กรรมวิธีใดๆมากระทำกับข้อมูลภาพเพื่อให้ได้ภาพที่มีคุณสมบัติตามต้องการ
ตัวอย่างการนำการประมวลผลภาพไปใช้งานเช่น
ระบบตรวจกระดาษคำตอบ โดยมีการเปรียบเทียบภาพกระดาษคำตอบที่ถูกต้องกับกระดาษคำตอบที่ตรวจว่าตำแหน่งตรงกันหรือไม่ ถ้าตำแหน่งตรงกันก็จะได้คะแนน
ระบบตรวจจับใบหน้าในกล้องดิจิทัล โดยกล้องจะมีระบบตรวจว่าส่วนไหนของภาพมีลักษณะคล้ายใบหน้า แล้วกล้องก็จะทำการโฟกัสตำแหน่งที่ตรวจจับเพื่อภาพมีความคมชัดมากขึ้น เช่น ระยะห่างระหว่างคิว มุมปาก จมูก โหนกแก้ม โครงหน้า
ระบบตรวจจับการเคลื่อนไหวเพื่อรักษาความปลอดภัย โดยกล้องจะเปรียบเทียบภาพก่อนหน้าและภาพปัจจุบัน ถ้ามีส่วนใดเปลี่ยนแปลงระบบจะบันทึกเฉพาะภาพที่มีการเปลี่ยนแปลงทำให้ประหยัดเนื้อที่ในการเก็บภาพและสามารถตรวจสอบได้ในภายหลัง
ระบบอ่านบาร์โค้ด โดยระบบนี้จะอ่านรหัสจากบาร์โค้ด แล้วแปลงเป็นข้อมูลซึ่งสามารถนำไปใช้งานได้ เช่น QR code, Microsoft tag
ภาพที่นำมาประมวลผลนั้นเป็นได้ทั้งภาพนิ่งและภาพเคลื่อนไหว ในการนำภาพนิ่งเข้ามาประมวลผลนั้น โปรแกรมจะอ่านไฟล์ภาพขึ้นมาแล้วถอดรหัสจากค่าสีของภาพแต่ระจุดเป็นตัวเลข เพื่อนำมาประมวลผลสำหรับการประมวลผลภาพเคลื่อนไหวนั้นโปรแกรมจะมองเป็นภาพนิ่งหลายภาพที่เรียงต่อกันนั้นเอง
Image Processing คืออะไร
การประมวลผลภาพ (Image Processing) หมายถึง การนำภาพมาประมวลผลหรือคิดคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อให้ได้ข้อมูลที่เราต้องการทั้งในเชิงคุณภาพและปริมาณ โดยมีขั้นตอนต่างๆ ที่สำคัญ คือ การทำให้ภาพมีความคมชัดมากขึ้น การกำจัดสัญญาณรบกวนออกจากภาพ การแบ่งส่วนของวัตถุที่เราสนใจออกมาจากภาพ เพื่อนำภาพวัตถุที่ได้ไปวิเคราะห์หาข้อมูลเชิงปริมาณ เช่น ขนาด รูปร่าง และทิศทางการเคลื่อนของวัตถุในภาพ จากนั้นเราสามารถนำข้อมูลเชิงปริมาณเหล่านี้ไปวิเคราะห์ และสร้างเป็นระบบ เช่น ระบบดูแลและตรวจสอบสภาพการจราจรบนท้องถนนโดยการนับจำนวนรถบนท้องถนนในภาพถ่ายด้วยกล้องวงจรปิดในแต่ละช่วงเวลา ระบบตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในกระบวนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรม ระบบเก็บข้อมูลรถที่เข้าและออกอาคารโดยใช้ภาพถ่ายของป้ายทะเบียนรถเพื่อประโยชน์ในด้านความปลอดภัย เป็นต้น จะเห็นได้ว่าระบบเหล่านี้จำเป็นต้องมีการประมวลผลภาพจำนวนมาก และเป็นกระบวนการที่ต้องทำซ้ำๆ กันในรูปแบบเดิมเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งงานในลักษณะเหล่านี้ หากให้มนุษย์วิเคราะห์เอง มักต้องใช้เวลามากและใช้แรงงานสูง อีกทั้งหากจำเป็นต้องวิเคราะห์ภาพเป็นจำนวนมาก ผู้วิเคราะห์ภาพเองอาจเกิดอาการล้า ส่งผลให้เกิดความผิดพลาดขึ้นได้ ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงมีบทบาทสำคัญในการทำหน้าที่เหล่านี้แทนมนุษย์ อีกทั้ง คอมพิวเตอร์มีความสามารถในการคำนวณและประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลได้ในเวลาอันสั้น จึงมีประโยชน์อย่างมากในการเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลภาพและวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากภาพในระบบต่างๆ
ตัวอย่างการนำ Image Processing ไปใช้ประโยชน์ เช่น
อ้างอิงรูปภาพ : //rachvipamri.com
เครื่อง MRI (Magnetic Resonance Imaging) ซึ่งใช้ถ่ายภาพส่วนที่เป็นเนื้อเยื้อที่ไม่ใช่กระดูก (soft tissues) ได้ดี ภาพ MRI นี้นอกจากจะให้ข้อมูลทางกายภาพแล้วยังให้ข้อมูลทางเคมีได้อีกด้วย เครื่อง MRI ยังสามารถถ่ายภาพอวัยวะที่ต้องการในระนาบต่าง ๆ ได้ด้วย โดยไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายตำแหน่งของผู้ป่วย
อ้างอิงรูปภาพ : //www.rakluke.com
การถ่ายภาพด้วยอัลตราซาวด์ (Ultrasound) ซึ่งใช้ตรวจดูความสมบูรณ์ของทารกในครรภ์มารดา หรือตรวจดูขนาดของ ตับ ม้าม ถุงน้ำดี และ ไต เพื่อหาความผิดปกติของอวัยวะ
อ้างอิงรูปภาพ : //www.techmoblog.com
การตรวจลายนิ้วมือโดยใช้ ระบบสแกนลายนิ้วมือ นิยมใช้ทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นสแกนลายนิ้วมือเข้าออกงานของบริษัทต่างๆ การทำพลาสปอร์ต หรือการปลดล็อคโทรศัพท์มือถือ เป็นต้น เป็นการยืนยันตัวบุคคลจากลายนิ้วมือ
ปัจจุบันเทคโนโลยีต่างๆ เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันมากขึ้น การประมวลผลภาพเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงคุณภาพหรือปริมาณจึงถูกนำมาใช้งานในหลายๆด้าน ซึ่งกระบวนการวิเคราะห์ของแต่ละระบบมีความแม่นยำและมีประสิทธิ์ภาพสูง ทำงานได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การประมวลผลภาพเข้ามามีบทบาทสำคัญเป็นอย่างมาก
เรื่องที่น่าสนใจ
1. ข่าวสารไอที
2. บทเรียนเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์
อ้างอิงข้อมูล : //silllovely.wordpress.com