کاربردهای پردازش تصویر در پزشکی

پردازش تصویر یکی از علوم و تکنولوژی‌های جذابی است که کاربردهای بسیاری دارد و در حوزه‌های زیادی از آن استفاده می‌شود. تشخیص چهره، شناسایی هویت، بینایی کامپیوتری، دسته‌بندی و فهم ویدئو و تصاویر و… همه از کاربردهای پردازش تصویر می‌باشد. یکی از کاربردهای پردازش تصویر که در سال‌های اخیر توسعه زیادی پیدا کرده، استفاده از آن در پزشکی و تصویری برداری پزشکی است. در مقاله امروز نیز می‌خواهیم کاربردهای پردازش تصویر هوشمند در پزشکی را بررسی کنیم. پس اگر به این حوزه علاقه دارید در ادامه با ما همراه باشید.

پردازش تصویر چیست؟

پردازش تصویر به عنوان زیر مجموعه ای از پردازش سیگنال دیجیتال می باشد که دارای کاربرد ها و مزایای مختلفی در حوزه‌های متفاوت است. پردازش دیجیتال در حقیقت همان پردازش تصویر دیجیتالی است که به کمک دانش کامپیوتر، برنامه نویسی و هوش مصنوعی قابل اجرا است. پردازش تصویر یکی از کاربرد ها و زیر مجموعه های هوش مصنوعی است که همان طور که از نام آن پیداست بر روی تصاویر دیجیتالی پردازش انجام می‌دهد و بر اساس آموزش‌های از پیش تعیین شده خروجی معینی را به همراه اطلاعات بخصوصی به نمایش می‌گذارد. امروزه کاربردهای فناوری پردازش تصویر به صورت متنوع در زمینه‌های فنی، صنعتی، علمی، امنیتی، پزشکی و … باعث شده که بسیار مورد توجه و استفاده افراد و کسب‌وکارهای مختلف واقع شود.

در پردازش تصویر، ورودی شامل محتوایی تصویری است که با انجام یک‌سری عملیات بر روی آن، خروجی داریم که شامل مجموعه‌ای از نشان‌های ویژه یا متغیر‌های مربوط به تصویر می‌باشد. این خروجی‌ها می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

• نمایش و چاپ تصویر
• ویرایش تصویر
• بهبود تصویر
• کشف و تشخیص یک ویژگی خاص در تصویر
• فشرده سازی تصویر.
• و…

پردازش تصویر چه کاربردهایی در پزشکی دارد؟

به طور کلی در سیستم‌های پردازش تصویر معمولا چند فرآیند عمده داریم که عبارتند از: پیش پردازش، ارتقاء کیفیت تصاویر، تبدیل تصاویر و در نهایت طبقه بندی تصاویر و آنالیز آن‌ها. از هر کدام از این فرآیندها در پزشکی برای بالا بردن و ارتقا کیفیت تصاویر و استخراج بینش و مفهوم آن‌ها کاربرد دارند. در ادامه هر کدام از این فرآیندها و کاربردهایشان را به طور مفصل توضیح می‌دهیم.

پیش پردازش یا Preprocessing

پیش پردازش برای اصلاح مشکلات موجود در تصاویر گرفته شده که ممکن است در هنگام تصویربرداری پزشکی ایجاد شود همانند نویز و یا نور و… استفاده می‌شود و آن‌ها را به صورت هوشمند تصحیح می‌کند. در تصویربرداری‌های پزشکی ممکن است اختلالاتی ناشی از دريافت با فركانس بالا، روشنائي متفاوت در زمينه و مشكلات ناشي از جهت گيري دور وجود داشته باشد که هوش مصنوعی و پردازش تصویر به تصحیح آن‌ها کمک می‌کند و معمولا به صورت به صورت پیش فرض بر روی تمامی تصاویر گرفته شده اعمال می‌شود.

ارتقاء تصاویر یا Image Enhancement

از فرآیند ارتقاء تصویر برای آسان سازی تفسیر تصاویر و درک آن‌ها استفاده می‌شود. حتی پس از مرحله پیش پردازش تصاویر ممکن است دارای وضوح کافی نباشد و یا کیفیت مطلوب را برای نمایش اطلاعات موجود در تصاویر را نداشته باشد. به همین دلیل ممکن است هر تصویر نیازمند تنظیمات خاصی از نظر روشنایی و پراکندگی باشد. از پردازش تصویر و هوش مصنوعی نیز به همین منظور در تصویربرداری پزشکی استفاده می‌شود.

تبدیل تصاویر یا Image Transformation

برخی از تصاویر ممکن است نیازمند دستکاری‌های مختلفی می‌باشد. برای مثال زمانی که ما به ایجاد تغییرات و یا اصلاحات و یا استفاده از رنگ در تصاویر و … نیاز داریم می‌توانیم از پردازش تصویر و فرآیند تبدیل تصاویر بهره ببریم. پردازش تصویر می‌تواند به کمک هوش مصنوعی و به صورت هوشمند همه‌ی این کارها را در تصاویر پزشکی انجام دهد.

آنالیز تصاویر یا Image Analysis

پس از آن‌که فرآیندهای قبلی بر روی تصاویر انجام شد و تصاویر از نظر کیفی بهبود پیدا کردند، برای استخراج ویژگی‌ها و اطلاعات موجود در تصاویر از فرآیند آنالیز تصویر استفاده می‌شود. به این منظور از تکنیک‌های مختلفی مانند تقسیم تصاویر، شناسایی لبه و… استفاده می‌شود. آنالیز تصاویر نیز یکی از کاربردهای پردازش تصویر هوشمند در تصویربرداری پزشکی است.