Bildbehandling

Synnerligen intressant om Bildbehandling


Bildbehandling

Bildbehandling är ett teknikområde som går ut på att förändra bilder med olika metoder och algoritmer. Vid alla sorters bildbehandling produceras en ny bild utifrån en annan bild. Målet med bildbehandlingsoperationer är oftast att kvaliteten i bilden ska upplevas bättre eller tydligare. Tekniken används ofta för att undertrycka brus och andra störningar eller för att framhäva den speciella typ av information i bilden som efterfrågas. Tekniken används på både statiska och tidsberoende bilder. Ett område där tekniken är vanlig idag är medicinsk bildbehandling, där algoritmer ofta behövs för att rekonstruera bildinformation från fysikaliska mätningar. Ett annat användningsområde är att framhäva informationen i astronomiska bilder. Det relaterade området bildanalys skiljer sig från bildbehandling genom att det produceras mätresultat istället för en ny bild. Bildanalys omfattar metoder för att göra kvantitativa mätningar i bilder samt att klassificera egenskaper i delområden utifrån lokal bildinformation, som till exempel att räkna antalet blodkroppar i en mikroskopibild, att automatiskt inspektera kvaliteten vid industriell tillverkning eller att avgöra egenskaper i vegetationen på marken utifrån en satellitbild. Inom bildkompression arbetar man med metoder för att komprimera bildinformation, vanligast genom transformationsmetoder som lokal Fouriertransformering, waveletkodning eller rörelseprediktion i syfte att överföra bildinformation på ett effektivare sätt. I det övergripande området datorseende studerar man metoder för att bygga "seende datorer" som tolkar tre-dimensionell sceninformation utifrån två-dimensionella bilder. Exempel på uppgifter i datorseende är att automatiskt bygga tre-dimensionella modeller utifrån en eller flera bilder av en scen samt att automatiskt känna igen två- eller tre-dimensionella objekt i bilder. Inom såväl bildanalys, bildkompression som datorseende används ofta bildbehandlingsoperationer som förbehandlingssteg. Gränserna mellan dessa ämnesområden är emellertid flytande, varför ämnena bildanalys, bildkompression och datorseende i vardagligt tal ibland hänförs till bildbehandling, medan ämnet datorseende i vetenskapliga sammanhang kan ses som övergripande och innefattande stora delar bildanalys- och bildbehandlingsområdena samtidigt som datorseendemetoder på senare tid införlivats i mer avancerade metoder för bildkompression. Inom klassen bildbehandlingsoperationer kan man bl.a. inräkna följande typer av operationer. I takt med den snabba teknikutvecklingen med digitala konsumentkameror har det också under de senaste åren vuxit fram en marknad för att efterbehandla digitala foton digitalt med datorprogram såsom Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint, Paint shop pro, digiKam, Raw Therapee och GIMP. Förutom färg- och kontrastjusteringar, kan halvautomatisk digital bildbehandling användas för att få bort oönskade element som röda ögon samt för att retuschera texturerade områden. Geometriska transformationer såsom omskalning, rotation eller icke-linjära transformationer. Grånivåtransformationer. Färgkorrektioner och transformationer mellan olika färgrymder. Linjära och icke-linjära filtreringsoperationer för utjämning och brusundertryckning. Kontrasthöjande filtreringsoperationer. Morfologiska operationer. Linjära och icke-linjära restaureringsmetoder. Medelvärdesbildning över tiden och tidsdifferenser. Rörelsekompensering/stabilisering. Sammanfogning av multipla bilder av samma scen till s.k. mosaiker eller panorama.

Medicinsk bildvetenskap

Medicinsk bildvetenskap (engelska: medical imaging) är ett samlingsnamn på tekniker och processer som används för att skapa bilder på människan i medicinskt syfte. Det inbegriper dels discipliner som radiologi, endoskopi och mikroskopi men även medicinska tillämpningar av bildbehandling och visualisering. Vid prostatacancer är stadieindelning viktigt vid val av behandlingsstrategi. I en systematisk översikt från SBU år 2014 fann man att det saknades vetenskapligt underlag för att avgöra skillnad mellan magnetkamera (MRT), positronkamera (PET) eller positronkamera med datortomografi (PET/DT). Bilddiagnostik vid klinisk obduktion är ovanligt i Sverige och används främst vid undersökning av foster och avlidna spädbarn vid vissa sjukhus. Inom det rättsmedicinska området används bilddiagnostik som komplement i vissa fall, till exempel för att lokalisera frakturer eller kulor från skjutvapen. En systematisk översikt från SBU som utvärderat om bilddiagnostik kan vara ett bra alternativ eller komplement till obduktion visade 2016 att det ännu inte gick att avgöra vilka diagnoser som man säkert kan fastställa med bilddiagnostik av avlidna. För att kunna avgöra nyttan med bilddiagnostik av avlidna behövs bättre och större studier som helst omfattar flera kliniker. Om vi visste att bilddiagnostik ger tillförlitliga resultat skulle detta kunna bidra till säkrare statistik om dödsorsaker och bättre återkoppling till hälso- och sjukvården. Med bilddiagnostik slipper man också ingrepp på den döda kroppen, något som närstående kan uppleva som en fördel. Bild- och funktionsmedicin - en medicinsk specialitet som tillämpar medicinsk bildvetenskap för klinisk diagnostik. Röntgenundersökning (alternativt röntgendiagnostik eller röntgenologi) är undersökning av människokroppen med hjälp av röntgenstrålning. Strålbehandling (alternativt radioterapi) är användning av joniserande strålning i behandlande syfte. Används inom onkologi. Radiologi är avbildning av människokroppens inre i diagnostiskt syfte, oberoende av metod. Man kan prata om diagnostisk radiologi som inkluderar röntgenundersökning, undersökning med ultraljud, nuklearmedicin (till exempel positronemissionstomografi, PET) samt magnetisk resonanstomografi (MR). Termen medicinsk radiologi inkluderar diagnostisk radiologi samt intervention, behandling vägledd av bilder. Radiologi är det som vanligen förekommer på en röntgenavdelning. En läkare inom radiologi kallas för radiolog. Bilddiagnostik inbegriper all sorts medicinsk verksamhet som använder bilder i diagnostiskt syfte, inte bara de som görs av radiologer. Exempelvis kan det vara kardiologer som utgör hjärtdiagnostik med bilder (angiografi och användning av kärnmagnetisk resonans). Bildmedicin inkluderar förutom bilddiagnostik även intervention. Detta är ett relativt nytt svenskt begrepp. Medicinsk bildvetenskap kan ses som vetenskapen om bildmedicin. Medicinsk bildbehandling begränsar sig till användning av bildbehandling för medicinska bilder. Medicinsk bildering är ett försök till en svensk motsvarighet till det engelska begreppet "medical imaging" som användes av en mindre grupp svenska läkare. Med "bildering" menas metoder för kartläggning av morfologi, funktion eller dynamiska förlopp hos människan.

Glättning

Glättning (likriktning) – filtrering oftast med hjälp av en kondensator för att ta bort rippel i elaggregat. Glättning (paper) – bearbetning för att få en jämn och glansig yta. Glättsten – stenar som används för att slätstryka linnevaror. Glättning – inom statistik och bildbehandling en operation som försöker att fånga de väsentliga variationerna i data, se utjämning.

Satellitbild

En satellitbild är ett fotografi av jorden eller annan himlakropp som är taget med hjälp av en tillverkad satellit. Den första satellitbilden togs den 14 augusti 1959 av den amerikanska satelliten Explorer 6. Satellitbilder har många tillämpningar, exempelvis inom jordbruk, geologi, skogsbruk, bevarande av biologisk mångfald, utbildning, meteorologi och militärväsen. De första bilderna från rymden togs på suborbitala flygningar. Den USA-lanserade V-2 flygningen den 24 oktober 1946, tog en bild var 1,5 sekund. Dessa bilder togs från en höjd av 105 kilometer, vilket var 5 gånger högre än det tidigare rekordet på 22 km, tagna 1935 av ballongen Explorer II. Den första bilden från en satellit, i omloppsbana runt jorden, gjordes den 14 augusti 1959 av den amerikanska satelliten Explorer 6. De första satellitbilderna av månen kan ha gjorts den 6 oktober 1959 av den sovjetiska satelliten Luna 3, på ett uppdrag att fotografera månens baksida. Det ursprungliga fotografiet The Blue Marble togs 1972 av Apollo 17 och namnet har senare återanvänts av NASA för ihopfogade satellitbilder av jorden. Under 1972 startade USA också Landsatprogrammet som är det största programmet för inhämtande av bilder av jorden från rymden. Den senaste Landsat-satelliten (Landsat 7) lanserades 1999. Alla satellitbilder som produceras av NASA publiceras av Earth Observatory och är fritt tillgängliga för allmänheten. Flera andra länder har satellitprogram och en europasamarbete har lanserat programmen ERS och Envisat. Det finns också privata företag som tillhandahåller kommersiella satellitbilder. I början av detta sekel blev satellitbilder allmänt tillgängliga genom lättanvänd programvara, med tillgång till databaser med satellitbilder. Satellitbilder har många tillämpningar inom meteorologi, jordbruk, geologi, skogsbruk, bevarande av biologisk mångfald, regionplanering, utbildning, underrättelseverksamhet och krigföring. Bilder kan vara i synliga färger eller i andra spektrum. Det finns också höjdkartor, vanligen gjorda med radaravbildningar. Tolkning och analys av satellitbilder sker med hjälp av programpaket som ERDAS Imagine eller ENVI. Några av de första bildförbättringar av satellitbilder, gjordes av den amerikanska regeringens underleverantörer. Till exempel har ESL Incorporated utvecklat några av de tidigaste tvådimensionella Fouriertransformerna som tillämpades i digital bildbehandling, för att bearbeta bilder för NASA och för underrättelseverksamhet. Satellitbilder används också i seismologi och oceanografi för att kunna utläsa förändringar i markbildning, vattendjup och havsbotten, baserade på signalfärger framkallade av jordbävningar, vulkanutbrott eller tsunamier. Den radiometriska upplösningen beskriver det effektiva bitdjupet hos sensorn (antal gråskalenivåer) och uttrycks vanligtvis som 8-bitars (0–255), 11-bitars (0–2 047), 12-bitars (0–4 095) eller 16-bitars (0–65 535). Den geometriska upplösningen refererar till satellitsensorns förmåga att effektivt avbilda en del av jordens yta i en enda pixel och är vanligtvis uttryckt i termer av GSD (Ground sample distance). GSD är en term som innehåller de övergripande optiska och systemiska bruskällorna och är användbart för att jämföra hur väl en sensor kan "se" ett föremål på marken i en enda pixel. Till exempel är Landsats GSD cirka 30 meter, vilket innebär att den minsta enheten som mappar till en enda pixel i en bild är ~ 30 × 30 meter. Den senaste kommersiella satelliten (GeoEye 1) har en GSD på 0,41 meter (effektivt 0,5 meter på grund av USA:s restriktioner för civilt bruk). GSD för underrättelse och militära ändamål, som National Reconnaissance Office-program, har dock en bättre upplösning, med potential för visning i realtid. Eros A – högupplösnings-satellit med 1,9–1,2 M pankromatisk upplösning som sköts upp den 5 december 2000. Temporal (tidsmässig) upplösning definieras av den tid (dagar) som passerar mellan periodernas bildinsamling.

Lodbild

En lodbild är en flygbild tagen lodrätt ned mot marken, oftast i syfte att användas för karteringsändamål. Kameran avsedd för lodbildsfotografering är oftast en storformatskamera. De analoga kameror som tidigare användes brukade ha filmformatet 23 x 23 centimeter och brännvidden 15 centimeter. Numera används i princip uteslutande digitala kameror. Några tillverkares kameror har i samma kamerahus flera stora bildsensorer, vars bilder genom bildbehandling läggs ihop till en sammansatt bild.

Kriminalteknik

Kriminalteknik, även forensik, är den sammanfattande benämningen av de tekniska undersökningsmetoder som används av polisen i samband med brottsundersökningar. I denna del av brottsbekämpningen är naturvetenskapliga arbetsmetoder och analysmetoder i centrum. Förutom de strikt vetenskapliga disciplinerna finns ett antal områden som ändå betraktas som en del av kriminalteknik: förhörsteknik, vittnespsykologi, etc. fingeravtryck - inkl. skoavtryck, däckspår, mm (sorteras in under identifikation). kriminallab - inkl serologi (gruppering av kroppsvätskor), DNA-testning (sorteras in under identifikation). grafologi, dvs analys av handstil, förfalskade dokument, mm. ballistik - inkl. identifiering av vapen. bildbehandling - inkl. kontroll av övervakningskameror, mm. gärningsmannaprofilering. brottsplatsundersökare - inkl. insamlande av spår, analys, slutsatser på brottsplatsen, mm. TV-serien CSI: Crime Scene Investigation. Lincoln Rhyme - kriminaltekniker i Jeffery Deavers romaner. Nationellt forensiskt centrum - NFC. Analysvetenskapligt program i kemi med inriktning mot forensik, 180 hp. Kriminalteknik på Veckans brott.

Puppy Linux

Puppy Linux är en Linuxdistribution skapad av Barry Kauler. Som namnet antyder rör det sig om en liten och resurssnål distribution, som till skillnad från många andra Linuxdistributioner inte bygger på en redan förekommande distribution. Ubuntu har till exempel Debian som grund och använder samma paketsystem (.deb). Puppy är dock kompatibel med Slackware. Barry Kauler är en 58-årig elektronikingenjör från Australien som föreläst på en mängd olika universitet. Eftersom han tycker att det mesta i programväg är på tok för slött och innehåller för mycket onödig kod, så kallad "bloat" så bestämde han sig för att göra en både liten och snabb Linuxdistribution. För mer info om Barry Kauler se nedan. Puppy Linux är en Live CD-Linuxdistribution som fokuserar på användarvänlighet och prestanda. Man behöver inte speciellt kraftfull hårdvara för att använda Puppy Linux eftersom en dator på 166 MHz och 64 MB internminne räcker för att köra Puppy Linux. Själva operativsystemet är bara runt 94 MB stort och kan köras från CD eller ett USB-minne. Puppy Linux är bra om man vill få liv i en äldre dator som inte orkar med att dra Windows eller en mer krävande Linuxdistribution. Puppy Linux är även bra för att snabbt komma åt sina hårddiskar om ens vanliga operativsystem kraschat. Eftersom Puppy Linux körs helt och hållet från RAM-minnet så är operativsystemet inte ens beroende av en hårddisk för att kunna köras, man kan spara sin data till USB-minne eller en CDRW-skiva. Puppy går även att köra från en zipdrive eller genom emulation. Det går till och med att starta sin Puppy Linux-installation från diskett om man skulle vilja det. Puppy Linux läser även NTFS-formaterade diskar direkt, detta gör att man kan ha en ganska liten virtuell hårddisk och spara det mesta till ens vanliga partitioner, vilket är att rekommendera. För att allt skall bli så problemfritt och enkelt som möjligt så använder Puppy Linux något som kallas "Frugal installation" vilket innebär att Puppy Linux skapar en "virtuell" Linuxhårddisk i form av en enda fil som är ext2 (linux)-formaterad "inuti". Detta gör att man kan ha sin Puppy hårddisk på en vanlig NTFS-formaterad partition i form av en vanlig fil. Man kan även välja att kopiera över själva operativsystemet till hårddisken (för snabbare start) och får då ytterligare en fil på hårddisken som blir runt 94 MB stor. Detta system gör att man dels slipper en bootmeny som GRUB, det blir dessutom enkelt att backa upp sin data om något skulle gå fel. Allt man behöver göra är att kopiera sina två filer till en annan partition så är det enkelt att bara kopiera tillbaks dem för att återställa sitt Puppy Linux. Det finns inbyggda verktyg för att öka på sin virtuella hårddisk om man vill. Det finns även program för att skapa sin egen Puppy Linux-CD efter det att man modifierat sin installation, som man då bränner ned till en ny skiva och sedan kan dela med andra om man vill, en så kallad "remaster". Mappsystemet är också lite specialanpassat för just nybörjare, mappar som "My Documents", "My Pictures" osv gör att speciellt windowsanvändare får det lite lättare att orientera sig i filsystemet då det finns likheter med windows eget "mina dokument"-system. "Root" är alltid hemmappen eftersom man ständigt är inloggad som administratör. Puppy använder även automontering av diskenheter, man bara trycker på diskikonen så monteras den direkt och man kommer åt alla sina filer på windowsdiskarna eller sina skivor utan att behöva montera dem separat. Det mesta man behöver följer med Puppy Linux, man har allt från webbläsare, ordbehandlare, brännprogram, bildbehandling, mediauppspelare. Det mesta man behöver i codec-väg finns redan installerat och Puppy klarar därför de flesta film- och ljudformat direkt. Puppy Linux levereras med två grafiska servers, Xvesa och Xorg. Xvesa är för lite äldre datorer eller om det skulle uppstå problem med att använda sig av Xorg.


Bildbehandling