پردازش تصویر Image Processing دارای دو شاخه عمدهٔ بهبود تصاویر و بینایی ماشین Computer Vision است.

بهبود تصاویر دربرگیرندهٔ روشهایی چون استفاده از فیلتر محوکننده و افزایش تضاد برای بهتر کردن کیفیت دیداری تصاویر و اطمینان از نمایش درست آن‌ها در محیط مقصد (مانند چاپگر یا نمایشگر رایانه) است،

در حالی که بینایی ماشین به روش‌هایی می‌پردازد که به کمک آن‌ها می‌توان معنی و محتوای تصاویر را درک کرد تا از آن‌ها در کارهایی چون رباتیک و محور تصاویر استفاده شود.

در معنای خاص آن پردازش تصویر Image Processing عبارتست از هر نوع پردازش سیگنال که ورودی یک تصویر است مثل عکس یا صحنه‌ای از یک فیلم. خروجی پردازشگر تصویر می‌تواند یک تصویر یا یک مجموعه از نشانهای ویژه یا متغیرهای مربوط به تصویر باشد. اغلب تکنیک‌های پردازش تصویر شامل برخورد با تصویر به عنوان یک سیگنال دو بعدی و به‌کار گرفتن تکنیک‌های استاندارد پردازش سیگنال روی آن‌ها می‌شود.

پردازش تصویر اغلب به پردازش دیجیتالی تصویر اشاره می‌کند ولی پردازش نوری و آنالوگ تصویر هم وجود دارند. این مقاله در مورد تکنیک‌های کلی است که برای همه آن‌ها به کار می‌رود.

کاربرد پردازش تصویر در زمینه‌های مختلف
امروزه با پیشرفت تجهیزات تصویر برداری و الگوریتم‌های پردازش تصویر شاخهٔ جدیدی در کنترل کیفیت و ابزار دقیق به وجود آمده‌است؛ و هر روز شاهد عرضه سیستم‌های تصویری پیشرفته برای سنجش اندازه، کالیبراسیون، کنترل اتصالات مکانیکی، افزایش کیفیت تولید و … هستیم.

اتوماسیون صنعتی
با استفاده از تکنیک‌های پردازش تصویر می‌توان دگرگونی اساسی در خطوط تولید ایجاد کرد. بسیاری از پروسه‌های صنعتی که تا چند دهه پیش پیاده‌سازی شان دور از انتظار بود، هم‌اکنون با بهره‌گیری از پردازش هوشمند تصاویر به مرحله عمل رسیده‌اند. از جمله منافع کاربرد پردازش تصویر به شرح زیر است.

• افزایش سرعت و کیفیت تولید
• کاهش ضایعات
• اصلاح روند تولید
• گسترش کنترل کیفیت

بینایی ماشین و پردازش تصویر در اتوماسیون صنعتی

کنترل ماشین آلات و تجهیزات صنعتی یکی از وظایف مهم در فرایندهای تولیدی است. به‌کارگیری کنترل خودکار و اتوماسیون روزبه روز گسترده‌تر شده و رویکردهای جدید با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های نو امکان رقابت در تولید را فراهم می‌سازد. لازمه افزایش کیفیت و کمیت یک محصول، استفاده از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک می‌باشد. ماشین آلاتی که بیشتر مراحل کاری آن‌ها به‌طور خودکار صورت گرفته و اتکای آن به عوامل انسانی کمتر باشد. امروزه استفاده از تکنولوژی ماشین بینایی و تکنیک‌های پردازش تصویر کاربرد گسترده‌ای در صنعت پیدا کرده‌است و کاربرد آن به ویژه در کنترل کیفیت محصولات تولیدی، هدایت روبات و مکانیزم‌های خود هدایت شونده روز به روز گسترده‌تر می‌شود.

عدم اطلاع کافی بعضی مهندسان در بعضی کشورها از تکنولوژی ماشین بینایی و عدم آشنایی با توجیه اقتصادی به‌کارگیری آن موجب شده‌است که در استفاده از این تکنولوژی تردید و در بعضی مواقع واکنش منفی وجود داشته باشد. علی‌رغم این موضوع، ماشین بینایی روز به روز کاربرد بیشتری پیدا کرده و روند رشد آن چشمگیر بوده‌است.

عملیات پردازش تصویر در حقیقت مقایسهٔ دو مجموعه عدد است که اگر تفاوت این دو مجموعه از یک محدوده خاص فراتر رود، از پذیرفتن محصول امتناع شده و در غیر این‌صورت محصول پذیرفته می‌شود. در زیر پروژه‌هایی که در زمینهٔ پردازش تصاویر پیاده‌سازی شده‌است، توضیح داده می‌شود. این پروژه‌ها با استفاده از پردازش تصویر، شمارش و اندازه‌گیری اشیاء، دسته‌بندی اشیاء، تشخیص عیوب مثل تشخیص ترک، و بسیاری عملیات دیگر را انجام می‌دهند:

• اندازه‌گیری و کالیبراسیون
• جداسازی پینهای معیوب
• بازرسی لیبل و خواندن بارکد
• بازرسی عیوب چوب
• بازرسی قرص
• بازرسی و دسته‌بندی زعفران
• درجه‌بندی و دسته‌بندی کاشی
• بازرسی میوه
• بازرسی شماره چک

کالیبراسیون و ابزار دقیق
اندازه‌گیری دقیق و سنجش فواصل کوچک یکی از دغدغه‌های اصلی در صنایع حساس می‌باشد. دوربین‌های با کیفیت امکان کالیبراسیون با دقت بسیار بالا در حد میکرون را فراهم آورده‌اند. به کمک سیستم‌های مبتنی بر پردازش تصویر می‌توان اشکال پیچیده صنعتی را با سرعت و دقت بالا اندازگیری کرد.

حمل و نقل
سرعت سنجی خودرو
رشد استفاده از سیستم‌های کنترل هوشمند سرعت و ثبت تخلف در سال‌های اخیر مشهود بوده‌است. این سیستم‌ها برای تشخیص سرعت خودروهای عبوری، از روش‌های متفاوتی استفاده می‌کنند. در این زمینه می‌توان از الگوریتم‌های پردازش تصویر استفاده کرد. با استفاده از دو دوربین و کالیبره کردن آن‌ها و پردازش تفاوت دید موجود در تصاویر بدست آمده از دو دوربین امکان تشخیص عمق خودروی عبوری فراهم می‌شود؛ و با توجه به مکان خودرو در لحظه‌های مختلف، سرعت خودرو قابل محاسبه است.

از مزایای استفاده از روش سرعت سنجی خودروها به کمک پردازش تصویر نسبت به دیگر روش‌ها مانند رادار یا لیزر، پسیو بودن این روش است. بدین ترتیب امکان ثبت نشدن تخلف به علت استفاده متخلف از دستگاه‌های مختل‌کننده (Jammer) وجود ندارد. همچنین دستگاه‌های هشدار دهنده وجود سیستم‌های سرعت سنج که با آشکارسازی امواج رادار به متخلف هشدار می‌دهند نیز دیگر کاربری نخواهند داشت. این سیستم‌های سرعت سنج دارای دونوع هستند.

سرعت سنج ثابت که بر روی پایه‌هایی در کنار بزرگراه‌ها و جاده‌ها نصب می‌شوند. – سرعت سنج خودرویی که بر روی خودروی پلیس سوار می‌شود. به علت حرکت خودروی پلیس استفاده از الگوریتم‌های ثابت‌کننده تصویر به منظور حذف حرکت خودروی پلیس لازم می‌باشد. از این نمونه بر روی خودروهای زانتیای کنترل نامحسوس پلیس ایران نصب شده‌است.

پلاک خوان
پلاک‌خوانی خودرو با آموختن کاراکترهایی که پلاک خودرو از آن تشکیل شده‌است می‌توان در تصویر بدست آمده از دوربین پلاک خوان به دنبال آن کاراکترها گشت. سیستم‌های پلاک خوان خودرو کاربردهای مختلفی دارد که می‌توان به چند نمونه اشاره کرد.

پلاک‌خوانی جهت کنترل عبور و مرور در مرزها
پلاک‌خوانی خودروهای متخلف در سیستم‌های ثبت تخلف و اعمال جریمه
پلاک خوان پارکینگی
پلاک‌خوان پارکینگی با بهره‌گیری از توان قرائت پلاک به منظور هوشمندسازی و اتوماسیون پارکینگ‌های عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سامانه با ثبت ورود و خروج هر یک از خودروها و محاسبه هزینه پارک خودرو بر حسب تعرفه و زمان پارک بودن خودرو کمک شایانی به مدیریت پارکینگ می‌نماید.

پلاک‌خوان سازمانی
از این پلاک خوان به منظور ثبت پلاک خودرو و کنترل تردد خودروها استفاده می‌گردد. به‌کارگیری این نوع از پلاک خوان‌ها برای سازمان‌ها و ادارات جهت امکان کنترل تردد خودروها و انواع گزارشها، تعریف افراد مجاز و مهمان در سامانه، کنترل درب‌ها با راهبند مکانیزه برای افراد مجاز مناسب می‌باشد.

پلاک‌خوان آماری
این پلاک خوان جهت ثبت پلاک خودرو و آمارگیری تردد خودروها استفاده شده و از نرم‌افزار ساده‌ای بهره برده و قرائت و ثبت پلاک‌های عبوری با آن صورت می‌پذیرد.

پلاک‌خوان جامع
پلاک‌خوان جامع در واقع به منظور کاربرد ترکیبی پلاک خوان سازمانی و پارکینگی تعریف شده‌است و برای مواردی بکار می‌رود که محاسبات مالی برای پلاک‌های ناشناس با تعریف افراد مجاز دائمی ترکیب می‌شود و قابلیت‌های هر دو سامانه را دارا می‌باشد.