IMAGE PROCESSING คือ การประมวลผลภาพ มีประโยชน์ในด้านไหนบ้าง?

ถ้าพูดถึง image processing หลายคนอาจจะยังไม่รู้จัก แต่ถ้าจะบอกว่า Image Processing คือ เทคโนโลยีที่ทำให้ผู้คนสนุกกับการถ่ายรูปด้วยโทรศัพท์มือถือ เพราะสามารถทำการประมวลผลภาพ ด้วยการปรับแต่งรูปถ่ายได้ทันใจ อย่างรูปภาพหน้าชัดหลังเบลอที่ใครๆ ก็ถ่ายกัน ซึ่งในอันที่จริงแล้ว ในปัจจุบันนั้นได้มีการนำเอาเทคโนโลยี image processing มาใช้ประโยชน์ในด้านอื่นๆ เช่นกัน ถ้าใครอยากรู้ว่ามีเทคโนโลยีด้านไหนบ้างนั้น สามารถตามมาศึกษาไปด้วยกันจากบทความนี้ได้เลย

Image Processing คือ เทคโนโลยีอะไร

เทคโนโลยี Image Processing คือ การนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์หรือชิปประมวลผลอัจฉริยะมาใช้ในการประมวลผลภาพ และยังต้องทำการประมวลผลภาพร่วมกับเลนส์ได้อย่างลงตัว โดยในขณะที่เลนส์ทำการจับภาพได้แล้วนั้น ตัวโปรแกรม Image Processing ก็จะเข้าไปวิเคราะห์รูปภาพที่เลนส์จับได้ทันที ด้วยการหาจุดโฟกัสที่เหมาะสมของภาพ และทำการให้แสงหรือชดเชยแสงเข้าไปเพิ่มเติม เพื่อทำให้ภาพที่ถ่ายออกมานั้น มีความคมชัด ยิ่งไปกว่านั้น เทคโนโลยี Image Processing นั้นยังถูกบรรจุเอาไว้ในโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือแอปพลิเคชันในการตกแต่งรูปต่างๆ ที่เราใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวันอีกด้วย

หลักการทำงานของ Image Processing

หลักการทำงานของ Image Processing นั้นเริ่มต้นที่การนำรูปภาพที่ต้องการประมวลผลภาพเข้าไปในระบบ จากนั้นตัวซอฟต์แวร์จะทำการวิเคราะห์รูปภาพ แล้วคอมพิวเตอร์จึงเปลี่ยนมันให้กลายเป็นข้อมูลดิจิทัล เพียงเท่านี้ เราก็จะได้ข้อมูลทั้งขนาดและรูปร่างที่ต้องการเตรียมเอาไว้ ก่อนที่จะนำข้อมูลไปวิเคราะห์ และจัดทำให้เป็นระบบต่อไป ไม่ว่าจะเป็น

การปรับปรุงคุณภาพของภาพ

การปรับปรุงคุณภาพของภาพเป็นกระบวนการในการจัดการการประมวลผลภาพของตัวเลข เพื่อสร้างภาพรายละเอียดสูง หรือปรับโทนแสงของภาพ โดยนำภาพที่ถ่ายได้ ไปทำการเปรียบเทียบกับข้อมูลและรายละเอียดอื่นๆ ของภาพชุดก่อน

การกำจัดสัญญาณอื่นๆ ที่รบกวนภาพ

การกำจัดสัญญาณอื่นๆ ที่รบกวนภาพเป็นการนำรูปไปกรองสัญญาณ ก่อนที่จะได้ภาพที่ต้องการออกมา โดยภาพที่กรองสัญญาณออกมานั้น จะมีคุณสมบัติแตกต่างจากภาพที่ใส่เข้าไปในระบบ โดยจุดประสงค์ของการกรองภาพนั้น คือการทำลดทอนหรือเน้นคุณสมบัติบางอย่างของรูป เพื่อให้ได้รูปที่มีคุณลักษณะตามที่เราต้องการ

การสร้างภาพใหม่ด้วยการซ้อนทับภาพ

การสร้างภาพใหม่ด้วยการซ้อนทับภาพเป็นกระบวนการ Image Processing ที่นำข้อมูลของภาพ ตั้งแต่สองภาพขึ้นไปมาซ้อนทับกัน เพื่อให้เกิดรูปใหม่ที่มีรายละเอียดของภาพ ที่สมบูรณ์มากยิ่งขึ้นเพื่อให้ได้ภาพใหม่ที่ได้นั้น มีรายละเอียดของข้อมูลที่มากเพียงพอต่อการนำไปใช้งานต่อไป

การคืนสภาพเดิมของภาพ

การคืนสภาพของภาพเป็นการทำให้รูปภาพที่ใส่เข้าไปในระบบนั้น คืนสู่สภาพเดิมหรืออาจจะมีการปรับปรุงรายละเอียดของภาพเพิ่มเติม เพื่อให้สามารถมองเห็นได้ชัดเจนมากยิ่งขึ้น

การแบ่งส่วนภาพ

การแบ่งส่วนภาพ คือการตัดบางส่วนของภาพที่เราต้องการออกมาจากภาพที่เราใส่เข้าไปในระบบ ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วจะถูกนำไปใช้ในทางการแพทย์เป็นสำคัญ ซึ่งตามปกติแล้ว ภาพถ่ายที่ได้นั้น มักจะมีภาพติดของอวัยวะข้างเคียง หรืออาจจะมีสัญญาณรบกวนในขณะที่ถ่ายภาพติดมาด้วย เพราะฉะนั้น เราจึงต้องทำการตัดภาพอวัยวะที่ต้องการวิเคราะห์ออกมาอีกทีหนึ่ง

การตรวจจับขอบภาพ

หลายคนอาจจะยังไม่รู้ว่า เราสามารถใช้เทคโนโลยี Image Processing ในการการตรวจจับขอบภาพได้ด้วย โดยการหาขอบภาพนั้นสามารถใช้หลักการหาความเข้มสีได้จากความชัดของภาพ เพราะว่าตรงบริเวณของขอบรูปจะเป็นจุดที่มีความแตกต่างของสีมากเป็นพิเศษ โดยเราสามารถใช้เครื่องมือในการคำนวณค่าของความชัดของภาพเอาไว้ได้ ซึ่งเราก็จะนำข้อมูลที่ได้ไปทำการวิเคราะห์และแปลผลข้อมูลต่อไป

การบีบอัดคุณภาพของภาพ

มาถึงคุณสมบัติยอดฮิต สำหรับสายอัพโหลดรูปแต่ไฟล์ภาพมีขนาดใหญ่เกินไป ก็เลยต้องบีบอัดให้ขนาดไฟล์เล็กลง โดยการบีบอัดคุณภาพของภาพนั้น มีกระบวนการหลักทำงานอยู่ 2 แบบด้วยกัน คือ การบีบอัดแบบไม่มีการสูญเสียรายละเอียดข้อมูล และ การบีบอัดแบบสูญเสียรายละเอียดข้อมูล

• โดยการบีบอัดแบบไม่มีการสูญเสียรายละเอียดข้อมูลนั้น ตัวภาพจะมีค่าความสว่างของแต่ละจุดเท่าเดิมทุกอย่าง หรือพูดง่ายๆ ก็คือไม่มีการเปลี่ยนแปลงค่าของภาพแต่ละจุดเลย ซึ่งวิธีบีบอัดแบบไม่มีการสูญเสียรายละเอียดข้อมูลนั้น จะอาศัยการจัดเก็บข้อมูลเชิงเลขด้วยการลดขนาดของข้อมูลแทน
• ส่วนการบีบอัดแบบสูญเสียรายละเอียดข้อมูลนั้น จะเป็นวิธีการที่ภาพถ่ายมีการเปลี่ยนแปลงค่าความสว่างในแต่ละจุด ซึ่งวิธีการนี้นั้น ไม่เหมาะกับภาพที่ต้องนำไปทำการจำแนกข้อมูลต่อไป เพราะรายละเอียดที่สำคัญบางส่วน อาจถูกทำให้เปลี่ยนแปลงค่าไปนั่นเอง

การสร้างภาพ 3 มิติ

ปิดท้ายคุณสมบัติของ Image processing ด้วยการนำเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ ไปทำการสร้างภาพ 3 มิติ เพื่อนำไปใช้ทางการแพทย์ โดยบุคลากรทางการแพทย์จะทำการวิเคราะห์โรคจากภาพ 3 มิติที่ได้ โดยในปัจจุบันภาพ 3 มิติกำลังได้รับความต้องการอย่างมาก เพราะภาพ 3 มิตินั้น ช่วยให้แพทย์เห็นถึงภาพรวม ตลอดจนรายละเอียดของอวัยวะในมุมมองต่าง ๆ ได้ โดยส่วนประกอบของร่างกายที่ได้มีการวิเคราะห์ในรูปแบบ 3 มิติ ในปัจจุบันได้แก่ กระดูก ฟัน และขากรรไกร รวมทั้ง สมอง และหัวใจ เป็นต้น

Image Processing สามารถนำไปใช้ประโยชน์ด้านใดบ้าง

จะว่าไปแล้ว เทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ก็ได้รับการพัฒนาซอฟต์แวร์ เพื่อนำไปใช้ในชีวิตประจำวันของพวกเราเพิ่มมากขึ้นทุกที เรียกได้ว่า เทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ถือเป็นวิทยาการที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง ไม่ว่าจะเป็นในด้านความปลอดภัยหรือใช้ประโยชน์ในทางอุตสาหกรรม ดังรายละเอียดต่อไปนี้

ด้านกระบวนการผลิต

ปัจจุบันนี้ เทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ได้ถูกนำไปใช้ประโยชน์หลายอย่าง ไม่ว่าจะเป็นกระบวนการผลิตในระบบของโรงงานอุตสาหกรรม หรือนำไปใช้ร่วมกับเทคโนโลยีอื่นๆ เช่น เทคโนโลยีการตรวจจับความเคลื่อนไหว ซึ่งสามารถใช้ในการตรวจสอบสภาพการทำงานในโรงงานอุตสาหกรรมได้ ว่าเจ้าหน้าที่ยังอยู่ในระบบสายงานของตนหรือไม่ ตลอดจนสามารถติดตามผลการทำงานของพนักงานได้แบบ Real-time อีกด้วย

และหากสนใจที่จะทำการตรวจสอบผู้ปฏิบัติงาน DIA เราเองก็มีซอฟต์แวร์คุณภาพ ที่จะช่วยตรวจจับการทำงานของคนในบริษัทของคุณให้เป็นไปตามเกณฑ์การทำงานของบริษัท เพื่อช่วยควบคุมการผลิต และช่วยลดต้นทุนในการทำงานได้อีกทางหนึ่ง หากมีข้อผิดพลาดใดเกิดขึ้น ระบบ เทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ก็จะทำการแจ้งเตือนโดยทันที

ด้านการจราจร

เราสามารถนำเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) มาปรับใช้กับการจราจรได้ เพราะเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ช่วยในการควบคุมการทำงานของระบบจราจร โดยนำภาพป้ายทะเบียนของรถยนต์ ที่กล้องวงจรปิดจับภาพได้ มาทำการตรวจหาป้ายทะเบียน จากนั้นจะทำการจัดระเบียบข้อมูลให้อยู่ในหมวด ตัวเลข ตัวอักษร ชื่อจังหวัด ยี่ห้อ และสี เพื่ออำนวยความสะดวกต่อการนำข้อมูลไปใช้งานในลำดับต่อไป นอกจากนี้ เรายังสามารถใช้เทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ในการนับจำนวนรถยนต์ที่กำลังวิ่งไปมาอยู่บนท้องถนน ผ่านภาพถ่ายด้วยกล้องวงจรปิด เพื่อตรวจความหนาแน่นของการจราจรได้อีกด้วย

ด้านการแพทย์

ยิ่งไปกว่านั้น เราสามารถนำเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ไปใช้ทางการแพทย์ ผ่านการใช้งานร่วมกับเครื่อง MRI ซึ่งใช้ถ่ายรูปอวัยวะภายในผ่านระนาบต่างๆ ในส่วนที่ไม่ใช่กระดูกได้ดี โดยภาพ MRI จะให้ข้อมูลทั้งทางกายภาพและทางเคมี โดยผู้ป่วยไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายตำแหน่งใดๆ เลย

ด้านการจัดระเบียบการจอดรถในอาคาร

นอกจากนี้ เรายังสามารถนำเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ไปปรับใช้ในด้านการจัดระเบียบการจอดรถในอาคารได้อีกด้วย โดยนักวิจัยทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ของประเทศไทย อย่างคุณกรกิจ กุมารบุตร กฤตณู ปัญญาราษฎร์ และ ขจรศักดิ์ กาญจนบุรางกูร ได้นำเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) เข้ามารวมกับซอฟต์แวร์ในการตรวจสอบ เพื่อสร้างโปรแกรมตรวจสอบป้ายทะเบียนรถยนต์ ซึ่งใช้การจดจำและตัดแบ่งตัวอักษรตามฐานข้อมูล และสามารถแสดงผลได้ทันที ซึ่งระบบถูกนำมาใช้เป็นแบบระบบจำลองในการนับการเข้าและออกของที่จอดรถ ซึ่งช่วยประหยัดค่าจ้างพนักงานในการจดป้ายทะเบียนรถได้เป็นอย่างดี และช่วยลดความผิดพลาดในระหว่างการทำงานได้อีกด้วย

ด้านการตรวจจับใบหน้า

สิ่งที่เป็นประโยชน์มากที่สุดในการนำเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ไปประยุกต์ใช้ก็คือ การนำเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ (Image processing) ไปสร้างเป็นโปรแกรมตรวจจับใบหน้า ซึ่งมันสามารถจดจำและวิเคราะห์ตรวจสอบใบหน้าร่วมกับกล้องวงจรปิดคุณภาพสูงได้เป็นอย่างดี โดยระบบจะทำการเปรียบเทียบใบหน้าของคนที่เดินผ่านเฟรมกล้องกับภาพของคนในฐานข้อมูล ซึ่งซอฟต์แวร์ การจดจำใบหน้า DIA นั้นช่วยอำนวยความสะดวกและเพิ่มความปลอดภัยให้คนในองค์กรของคุณได้เป็นอย่างดี เพราะพนักงานสามารถผ่านเข้าออกประตูได้ แม้จะไม่มีคีย์การ์ด ซึ่งอาจจะมีการชำรุดหรือหายได้ตลอดเวลา

นอกจากนี้ ระบบยังสามารถแยกได้ว่า บุคคลที่เดินผ่านประตูนั้นเป็นพนักงานหรือบุคคลภายนอก ซึ่งหากเป็นบุคคลภายนอก ระบบก็จะทำการแจ้งเตือนไปยังสถานีตำรวจที่อยู่ใกล้ที่สุดต่อไป