kuvankäsittely

Kuvankäsittely on tietotekniikan ala, jossa digitaalisia kuvia käsitellään ohjelmallisesti erilaisilla algoritmeilla. Sen tavoitteena on muuttaa kuvia paremmiksi, helpottaa niiden tulkintaa tai mahdollistaa uudenlaista analyysiä. Kuvankäsittely kattaa sekä yksittäisten kuvien että sarjojen käsittelyn ja voi toteutua sekä reaaliaikaisesti että jälkikäteen.

Kuvankäsittely voidaan jakaauseisiin pääalueisiin: esikäsittely, kuvanparantaminen ja restaurointi, sekä muokkaus ja analyysi. Esikäsittely käsittää kuvan pilaantumisen minimoinnin, valaistuksen tasoituksen, koon muuttamisen sekä värin ja laadun normalisoinnin. Kuvaan voidaan myös suorittaa geometrian korjausta ja rekisteröintiä useiden kuvien yhdistämiseksi.

Kuviin liittyvät toiminnot ja tekniikat vaihtelevat. Kuvanparantaminen sisältää kohinanpoiston, kirkkauden ja kontrastin optimoinnin sekä terävöinnin. Restauroinnissa voidaan korjata vaurioita ja puuttuvia alueita. Muokkauksessa voidaan tehdä koostamista, rajaus ja skaalaus sekä värinhallinta ja transformaatioita. Analyyttinen kuvankäsittely ja tietokonenäkö puolestaan etsivät ja luokittelevat ominaisuuksia, erottavat reunat, segmentoitavat alueet ja voivat tukea automaattista tunnistusta tai seurantaa.

Sovelluksia on runsaasti: ammattivalokuvauksessa kuvanlaadun parantaminen, lääketieteellisessä kuvantamisessa diagnostinen visuaalinen tieto, kaukokartoituksessa, teollisuudessa laadunvalvonta sekä turvallisuus- ja liikennejärjestelmissä. Lisäksi kuvankäsittely on keskeinen osa tietokonenäköä ja tekoälypohjaisia ratkaisuja.

Kuvankäsittelyä toteutetaan useilla ohjelmistotyökaluilla ja kirjastoilla. Yleisiä ovat OpenCV, MATLABin Image Processing Toolbox, ImageJ sekä kuvankäsittelyyn suunnatut editorit kuten GIMP. Käytännössä alempien tasojen algoritmit on kirjoitettu usein ohjelmallisesti, ja niiden toteutus voi vaihdella alusta riippuen.