ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изменение или интерпретация уже существующих изображений, таких как фотографии или видеопленки, называются обработкой изображений. Хотя методы, которыми пользуются в компьютерной графике и при обработке изображений, перекрываются, эти две области связаны с фундаментально различными действиями. В компьютерной графике с помощью компьютера создается само изображение. Методы обработки изображений, с другой стороны, применяют для улучшения качества рисунка, его анализа или распознавания визуальных шаблонов в приложениях, связанных с робототехникой. Однако методы обработки изображений часто используются в компьютерной графике, а методы компьютерной графики часто применяются для обработки изображений.

Как правило, перед тем, как применять методы обработки изображений, фотографию или другое изображение следует оцифровать и превратить в файл изображения. Затем с помощью цифровых методов можно переместить отдельные части изображения, увеличить контрастность цветов или улучшить качество ретуширования. Эти методы интенсивно используются в полиграфии, особенно это касается ретуширования и перемещения частей фотографий и других подобных действий. Аналогичные методы применяются для анализа фотографий Земли, полученных со спутника, и телескопических записей распределений звезд в галактиках.

В медицине методы обработки изображений также интенсивно используются для усиления изображений при томографии и для моделирования хирургических операций. Томография — это методика фотографирования в рентгеновских лучах, которая позволяет получить изображение поперечного разреза физиологической системы. В компьютерной рентгеновской томографии, позиционной томографии излучения и компьютерной аксиальной томографии применяются проекционные методы, дающие возможность воспроизводить поперечные разрезы по цифровым данным. Этими методами пользуются также для контроля за внутренними функциями и для изображения поперечного разреза во время хирургической операции. К числу других медицинских методов создания изображений относятся ультразвук и ядерное медицинское сканирование. Ультразвук — это когда вместо рентгеновских лучей для получения цифровых данных используются высокочастотные звуковые волны. Ядерные медицинские сканеры получают цифровые данные из излучения, испускаемого проглоченными радионуклидами, а затем эти данные изображаются в виде графика с цветовым кодированием.

В медицинских приложениях обработка изображений и компьютерная графика часто сочетаются для моделирования и изучения физических функций, проектирования искусственных органов, планирования и выполнения хирургических операций. Последнее приложение часто называют автоматизированной хирургией. С помощью компьютерных методов создания изображений получают двухмерные поперечные разрезы тела. Затем эти разрезы просматриваются, над ними с помощью графических методов выполняются определенные действия с целью моделирования настоящих хирургических процедур и испытания различных хирургических вмешательств. Примеры этих медицинских приложений показаны на рис. 9.

Рис. 9. Один кадр из компьютерного анимационного фильма, показывающего уровень сердечной активности на участке полупрозрачного сердца собаки с объемным закрашиванием.