• بازدید : 48 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

آنژيوگرافي حوزه عمده پردازش تصوير ديجيتال است  ككه مكان كاهش تصوير براي بهبود رگهاي خوني مورد مطالعه بكار مي‌رود.البته بهترين استفاده از اشعه‌هاي x در تصويربرداري پزشكي توموگرافي كامپيوتري محوري مي‌باشد به دليل رزولوشن(كيفيت) و قابليت و ظرفيت‌هاي سه‌بعدي آنها اسكنهاي CTA پزشكي را از لحظه‌اي كه براي اولين بار در دهه هفتاد (۱۹۷۹) بوجودآمدند دچار تغيير اساسي نمود. همانطور كه  در بخش ۱٫۲  به آن اشاره گرديد هر تصوير CAT يك برش عمودي از بيمار مي‌باشد برشهاي متعددي تهيه مي‌شوند همينطور كه بيمار در جهت طولي حركت داده مي‌‌شود مجموعه چنين تصاويري يك نماي سه بعدي از بدن بيمار را بوجودمي‌آورد. رزولوشن عمودي با تعداد تصاوير برشي گرفته شده تناسب دارد شكل ۱٫۷(C) يك تصوير برشي CAT  از سر را نشان مي‌دهد.
تكنيكهاي مشابه با تكنيكي كه هم اكنون در مورد آن بحث گردديد ولي كلاَ شامل اشعه‌هاي x برد مدار الكتريكي را نشان مي‌دهد. چنين تصاويري نشاندهنده صدها كاربرد صنتي اشعه‌هاي x هستند و مدارهاي شكسته‌شده اسكنهاي صنعتي CAT زماني بعيد هستند كه اجزاء توسط اشعه قابل نفوذ باشند. از قبيل مجموعه‌هاي پلاستيكي و حتي بدنه‌هاي بزرگ مثل موتورهاي نيرومحركه را كت جامد شكل ۱٫۷(e) يك مثال از تصويربرداري اشعه x در ستاره‌شناسي را نشان مي‌دهد. اين تصوير حلقه سيكنوس شكل ۱۶٫(c ) مي‌باشد ولي اينبار با باند اشعه x تصويربرداري شده‌است.


«تصويربرداري در باند ماوراء بنفش»
كاربردهاي نور ماوراءبنفش گوناگون هستند و شامل حكاكي بروري سنگ( ليتوگرافي)، بازرسي صنعتي، ميكروسكوپي، ليزرها، تصويربرداري زيست‌شناسي و مشاهدات نجوم‌شناسي مي‌شود. ما تصويربرداري ماوراءبنفش را با مثالهايي از ميكروسكوپي و نجوم‌شناسي بيان مي‌كنيم.
 نور ماوراء‌بنفش در ميكروسكوپي فلورسنس كاربرد دارد كه يكي از حوزه‌هاي ميكروسكوپي با شديدترين سرعت رشد مي‌باشد. فلورسنس موضوعي است كه در اواسط قرن نوزدهم كشف گرديد.
وقتي براي اولين بار مشاهده گرديد كه فلورسپار معدني با نور ماوراءبنفش شفاف و شتابان است روي آن بحث گرديد. نور ماوراءبنفش بخودي خود قابل رؤيت نيست ولي زماني كه يك فوتون از تشعشع ماوراءبنفش با يك الكترون در يك اتم ماده فلورسنت برخورد مي‌كند الكترون را به سطح انرژي بالاتري انتقال مي‌دهد. متعاقباً الكترون برانگيخته  شده به سطح انرژي پائين‌تر بازمي‌گردد  نوري را به فرم فوتون كه انرژي در محدودة نور مرئي( قرمز) از خود ساتع مي‌كند. كار اساسي و پاية ميكروسكوپ فلورسنت استفاده از يك نور حاصل از برانگيزش براي نورتاباندن به يك نمونة آماده شده و سپس تفكيك‌كردن تشعشع نور فلورسنت ضعيف‌تر از نور حاصل از برانگيزش روشنتر مي‌بادش. از اينرو فقط نور انتشاري به چشم با ردياب( حسگر) مي‌رسد. مناطق فلروسانت
(  درخشان) حاصله در يك زمينة تاريك يا اختلاف رينگ كافي براي امكان انجام بازرسي ميدرخشند. هرچه زمينه ماده غيرفلورسانت تيره‌تر باشد وسيله( تجهيزات) مؤثرتر خواهند بود.
 ميكروسكوپي فلورسنت روش‌هايي براي مطالعه موادي مي‌باشد كه قابليت تبديل به فلورسنت
( فلورسنت‌شدن) را دارند چه در فرم طبيعي آنها فلورسانت اوليه و يا پس ا زعمليا شيميايي فلورسنت‌سازي( فلورسانت ثانويه) شكل (b),1.8(a) نشاندهنده يك قابليت ميكروسكوپي فلورسنتي مي‌باشد.
 شكل ۱٫۸(a) يك تصوير ميكروسكوپي فلورسنت از دانه ذرت معمولي مي‌باشد و شكل۱٫۸(b) نشاندهنده يك دانه ذرت متأثر از« اسمات smut » يك بيماري گياهي مي‌باشد غلات، علفها، پيازها، و ذرتهاي خوشه‌اي كه مي‌توانند دچار يكي از ۷۰۰ گونه غذا در جهان شوند. انگل ذرت خصوصاَ مضر مي‌باشد  زيرا ذرت يكي از منابع اصلي غذا در جهان است. همانند نمايش ديگر شكل ۱٫۸(c) نشاندهنده يك تصوير حلقه سكينوس در محدودة انرژي بالاي ماوراءبنفش مي‌باشد.
 تصويربرداري در باندهاي مرئي و مادون قرمز
بادر نظرگرفتن اينكه باند مرئي طيف الكترومغناطيس در تمام فعاليت‌ها معروفترين مي‌باشد تعجب‌آور نيست كه تصويربرداري در اين باند مهمتر از ساير موارد كاربردي مي‌باشد.
شكل ۱٫۸ مثالي از تصويربرداري ماوراءبنفش 
(a) ذرت معمولي (b) ذرت آفت‌ديده (c) حلقة سكينوسي 
( تصاوير بدست آمده از (b),(a) دكتر مايكل.w. ديويدسون دانشگاه ملي فلوريداnosa: (c) )
باند مادون قرمز اغلب براي تصويربرداري مرئي بكار مي‌رود بنابراين ما باندهاي مرئي و مادون‌قرمز رادر اين بخش و بمنظور آزمايش و شرح‌دادن دسته‌بندي كرده‌ايم. ما در بحث بعدي كاربردهاي آنها را در ميكروسكوپ نوري، نجوم‌شناسي، دريافت از راه دور، صنعت، و اجراي قانون مدنظر مي‌گيريم. شكل ۱٫۹ مثالهاي متعددي از تصاوير بدست آمده با يك ميكروسكوپ نوري را نشان مي‌دهد. مثالها از كاربرهاي داروئي و بررسي‌هاي ميكرو تا خواص مواد تنوع دارند حتي فقط رد مورد ميكروسكوپي، كاربردها چنان متعدد هستند كه نمي‌توان تمام انها را در اينجا با جزئيات بيان نمود. تصوركردن انواع فرآيندهايي كه يك نفر ممكن است در اين مورد تصاوير بكار ببرد مشكل نيست كه از  بهبوددادن تصاوير گرفته تا مقياس‌گذاري‌هاي تصويري.
 شكل ۱٫۹ مثالهايي از تصاوير ميكروسكوپي نوري 
(a) تاكسون (Taxon)( عامل ضدسرطان)، ۲۵۰ بار بزرگنمائي شده(۲۵۰% ) 
(b) كلسترون x40 
(c) ميكروپردازنده ۶۰% 
(d) فيلم نازك اكسيد نيكل x600 
(e) فوق هادي آلي x450 
( تصاوير از عنايات دكتر مايكل w ديويدسون. دانشگاه ملي فلوريدا) 
جدول ۱٫۱ باندهاي موضوعي در ماهوارة LANDSAT ناسا.

خواص و كاربردها طول موج 
نام شماره باند
حداكثر نفوذ در آب ۵۲/۰-۴۵/۰ آبي مرئي ۱
مناسب براي اندازه‌گيربي انرژي گياهي ۶۵/۰-۵۲/۰ سبز مرئي ۲
تشخيص گياه شناسانه ۶۹/۰-۶۴/۰ قرمز مرئي ۳
نقشه‌برداري( نگاشت) زيستي و Shore line 90/0-76/0 تقريباَ مادون قرمز ۴
محتواي رطوبت خاك و گياهان ۷۵/۱-۵۵/۱ مادون  قرمز متوسط ۵
رطوبت خاك، نفشه‌برداري(ثبت) حرارتي ۵/۱۲-۴/۱۵ مادون قرمز دمائي ۶
نقشه برداري( ثبت)معدني ۳۵/۲-۰۸/۲ مادون قرمز متوسط ۷
حوزة عمدة ديگر پردازش بصري( مرئي) دريافت از را ه دوراست كه معمولاَ شامل باندهاي بسياري درمناطق مرئي و مادون قرمز طيف مي‌شود. جدول ۱٫٫۱ باندهاي موضوعي معروف در ماهواره LAND SAT ناسا را نشان مي‌دهد. كاربرد اوليهLANDSAT بدست آوردن و انتقال تصاوير زمين از فضا بمنظور نمايش شرايط محيطي روي سياره مي‌باشد باندها براساس طول موج بيان مي‌شوند و يك   ميكرومتر برابر   مي‌باشد( مناطق طول موج طيف الكترومغناطيس را به صورت دقيق در فصل ۲ بحث خواهيم كرد.) به خواص و كاربردهاي هر باند توجه كنيد.
 بمنظور توسعه‌دادن يك كاربرد بايد براي قدرت اينگونه تصويربرداري چندطيفي شكل ۱٫۱۰ رادر نظر بگيريد كه يك تصوير براي هركدام از باندهاي طيفي در جدول ۱٫۱ نشان مي‌دهد. شكل ۱٫۱۰ تصاوير ماهواره LANDST از محدودة واشينگتون D.C اعداد مربوط به باندهاي موضوعي در جدول ۱٫۱ مي‌شوند( تصاوير از عنايات ناسا)
شكل ۱٫۱۱ تصوير چند طيفي گردباد اندرو (Andrew) گرفته شده توسط سنسورهاي NOAA GEOS (ماهواره عملياتي محيطي ايستا( ساكن)). ( اين تصوير از عنايات NOAA است.)
منطقه تصويربرداري شده واشينگتون DC مي‌باشد كه شامل مواردي از قبيل ساختمان‌ها، جاده‌ها، مناطق سبز و رودخانة بزرگ( پوتوماك Potomac ) عبوري از ميان شهر مي‌باشد. تصاوير مركز تراكم جمعيت معمولاَ براي تشخيص رشد جمعيت و الگوهاي مهاجرتي، تراكم جمعيت، و فاكتورهاي ديگر مضر محيطي مي‌باشند. تفاوت خواص بين تصوير مرئي و مادون قرمز در اين تصاوير بوضوح قابل مشاهده هستند. براي مثال، ببينيد كه چگونه رودخانه را از طرف آن درباندهاي ۵و ۴ تفكيك مي‌كند.
 تشخيص وضعيت آب‌وهوا و نيز پيش‌بيني آب‌وهوا نيز كاربردهاي عمده تصاوير چندطيفي گرفته شده توسط ماهواره‌ مي‌باشند. براي مثال شكل ۱٫٫۱۱ يك تصوير از گردباد مي‌‌باشد كه توسط ماهواره اداره كل هواشناسي و اقيانوس‌شناسي ملي(NOAA) و با استفاده از حسگرهاي باندهاي مرئي و مادون قرمز تهيه شده‌است. مرگز گردباد در اين تصوير بوضوح قابل رؤيت است. شكلهاي ۱٫۱۳,۱٫۱۲ يك كاربرد از تصويربرداري مادون قرمز را نشان مي‌دهند اين تصاوير جداي از سري اطلاعات «نورهاي شب‌هنگام دنيا» مي‌باشند كه فهرستي از مسكنهاي انسانها تهيه مي‌كند. تصاوير توسط سيستم تصويربرداري مادون‌قرمز نصبت شده برروي يك ماهواره NOAA DSMP(برنامه ماهواره‌اي هواشناسي دفاعي) تهيه شده‌اند. سيستم تصويربرداري مادون قرمز در باندهاي ۱۰٫۰ تا ۱۳٫۴   عمل مي‌كند و داراي قابليت منحصر به فرد براي مشاهده منابع كم نور از تشعشعات نزديك به مادون قرمز مردي موجود روي سطح زمين مي‌باشد از قبيل شهرها، شهركها‍ روستاها، شعله‌هاي گازي و آتش‌ها حتي بدون آموزش رسمي در پردازش تصوير، تصور نوشتن يك برنامه كامپيوتري كه مي‌تواند از اين تصاوير براي تخمين‌زدن وجود انرژي الكترييكي كلي مورد استفاده با مناطق گوناگون دنيا مشكل نمي‌باشد.
شكل ۱٫۱۲ تصوير ماهواره‌اي مادون قرمز از امريكا، نقشه كوچك خاكستري بعنوان مرجع تهيه شده‌است.( تصوير از NOAA )
بخش عمده‌اي از تصويربرداري در طيف مرئي در بازرسي مرئي اتوماتيك از كالاهاي توليدشده مي‌بادش. شكل ۱٫۱۴ چندمثال را نشان مي‌دهد. شكل ۱٫۱۴(a) يك مورد كنترل‌كننده براي يك راديو CD-ROM مي‌باشد. يك كارپردازش تصوير نوعي در مورد محصولات از اين قبيل، بررسي آنها براي مشاهده‌كردن قسمتهاي گم‌شده مي‌باشد( مربع مشكي در قسمت يكچهارم بالايي و قسمت راست تصوير يك مثال در مورد يك مؤلفه گم‌شده مي‌باشد) شكل ۱٫۱۴(b) يك ظرف نگهدارنده كپسول( قرص) مي‌باشد. در اينجا هدف داشتن يك نگاه ماشيني براي تعيين جاي خالي قرصها مي‌باشد. شكل ۱٫۱۴(c) يك كاربرد را نشان مي‌‌دهد كه در آن پردازش تصوير براي جستجوي بطريهائي مي‌باشد كه تا حد معيني پرنشده‌اند. شكل ۱٫۱۴(b) يك قسمت پلاستيكي واضح با يك تعداد  غيرقابل قبولي از حفره‌هاي هوائي در آن را نشان مي‌دهد پيداكردن آناتومي‌هائي از اين قبيل، موضوعي عمده در بازرسي صنعتي مي‌باشد كه محصولات ديگري مثل چوب، و پارچه را نيز شامل مي‌شود. شكل ۱٫۱۴٫(e) يك دسته از غلات را حين بازرسي براي رنگ و وجود مواردي از قبيل تكه‌ها و لايه هاي سوخته نشان مي‌دهد و نهايتاَ شكل ۱٫۱۴(f) يك تصوير از يك شيئي كاشتي درون چشمي را نشان مي‌دهد( لنز جايگزين براي چشم انسان) يك تكنيك روشن‌سازي« نور مسافت‌يافته» براي هايلايت‌كردن جهت بررسي راحت‌تر تغيير شكلهاي لنز تخت در جهت مركز لنز استفاده شده‌بود. علامتهاي موجود در جهت ۶۰و ۶۰- در جه( در راستاي ساعت ۱ و ساعت ۵ ) آسيب‌هي انبرك جراحي مي‌باشند جزئيات اكثر نقاط كوچك ديگر ريز و كوچك مي‌باشند. در اين نوع بررسي هدف پيداكردن اجاسم كاشتني غلط توليدشده و يا آسيب‌ديده به صورت اتوماتيك و قبل از بسته‌بندي مي‌باشد.
 بعنوان نمايضش نهائي پردازش تصوير در يك طيف مرئي شكل ۱٫۱۵ را در نظر بگيريد  شكل ۱٫۱۵(a) يك اثر انگشت را نشان مي‌دهد تصاوير اثر انگشت‌ها معمولاَ با كامپيوتر پردازش مي‌شوند براي بهبود‌دادن آنها و يا براي يافتن مواردي كه در جستجوي اتوماتيك براي منابع اطلاعاتي موارد مربوطه كمك مي‌كنند. شكل ۱٫۱۵(b) يك تصوير از يك اسكناس را نشان مي‌دهد.كاربردهاي پردازش تصوير ديجيتال در اين محدوده شامل شمارش اتوماتيك و در اجراي قانون، خواندن شماره سريال بمنظور پيگرد اسكناس مي‌باشد.
 دو تصوير از اتومبيل نشان داده شده‌ در شكلهاي ۱٫۱۵(C),(d) مثالهائي از خواندن شماره پلاك اتوماتيك مي‌باشند.
 شكل ۱٫۱۴ چندمثال در مورد كالاهاي توليدي كه اغلب توسط پردازش تصوير ديجيتال چك مي‌شوند:
(a) : يك كنترل‌كننده مداري 
(b) :كپسولهاي بسته‌بندي شده 
(c) :بطريها 
(d) :حبابهاي موجود در محصول با پلاستيك شفاف 
(e) :غله 
(f) :تصويري از يك كاشتني درون چشمي 
( تصوير f از آقاي Pete Sites ) 
مستطيل‌هاي نوري را نشاندهنده محدوده‌اي هستند كه در آن سيستم تصويربرداري صحنه را شناسايي كرد. مستطيل‌هاي مشكي نشاندهنده نتايج خواندن اتوماتيك محتويات صفحه با اين سيستم مي‌باشند صفحه‌هاي مجوزي وساير كاربردهاي تشخيص هويت بطور وسيعي براي نمايش رفت‌وآمد و نظارت و مراقبت بكار مي‌روند.
 «تصويربرداري در باند ماكروويو( موج ماكرو)»
كاربرد اصلي تصويربرداري در باند موج ماكرو، رادار مي‌باشد. خصوصيت ويژه و منحصربفرد رادار تصويربرداري، قابليت آن در جمع‌آوري اطلاعات بصور ت واقعي در هر محدوده و در هر زماني مي‌باشد، بدون توجه به شرايط آب‌وهوائي و يا محيطي.
 شكل ۱٫۱۵ برخي مثالهاي ديگر در مورد عكسبرداري در محدوده طيف مرئي 
(a) اثرانگشت  (b) اسكناس (d),(c) خواندن شماره پلاك اتومبيل 
( تصاوير بدست آمده از: (a) مؤسسه ملي استاندارد و تكنولوژي، (d),(c): دكتر Juan Herrera )
برخي موجهاي رادار از ابرها عبور مي‌كنندو تحت برخي شرايط از ميان گياهان، يخ، خاك شديداًَ خشك عبور كرده و ببينند. در بسياري از حالتهاي رادار تنها راه بررسي مناطق خارج از دسترس سطح زمين مي‌‌باشد. يك رادار تصويربرداري مثل يك دوربين فلش‌دار مي‌باشد كه روشن‌سازي خود را(پالسهاي موج ماكرو) براي روشن‌كردن محدوده‌اي روي زمين و گرفتن يك عكس لحظه‌اي بكار مي‌رود. بجاي يك لنز دوربين رادار از يك آنتن و پردازشگر با كامپيوتر ديجيتال را براي ضبط‌كردن تصاويرش بكار مي‌برد. در يك تصوير راداري فقط مي‌توان انرژي موج ماكرو را مشاهده كرد كه به آنتن رادار منعككس شده‌است.

عتیقه زیرخاکی گنج