وبالتوازى مع التطبيقات الفضائية بدأت تقنيات معالجة الصور الرقمية فى أواخر 1960 و 1970 تستخدم فى التصوير الطبى ,وفى العام 1970 بدأ يستخدم تقنية التصوير المقطعى المحوسب (CAT) وهى تسمى أيضاً التصوير المقطعى المحوسب (CT) وهى واحدة من أهم واحدث تطبيقات معالجة الصور الرقمية فى التشخيص الطبى ،ولهذا التطور فلقد فاز مبتكرى تلك التقنية وهم Sir :Godfrey N .Hounsfield و Prof .Allan M.Cormack على جائزة نوبل فى الطب عام 1979.
 |
| Allan MacLeod Cormack - الصورة نقلا عن موقع: (nndb.com) |
 |
| Sir Godfrey Newbold Hounsfield - الصورة نقلا عن موقع: (en.wikipedia.org) |
وتطور بعد ذلك علم معالجة الصور بوتيرة متسارعة حتى أصبحت تطبيقاتة تشمل جميع مناحى الحياة أبتداء من معالجة الصور الطبية لمساعدة الطبيب فى تشخيص الأمراض وتمييز الأهداف فى المجالات العسكرية وتحليل صور السوائل لإستخدامها فى تقدير المحاصيل والكشف عن الثروات فى باطن الأرض وكذلك التنبؤ بالطقس ,وليس من قبيل المبالغة القول أن تطبيقات معالجة الصور باتت غير محدودة.
المعالجة الرقمية للصور:
أن الصورة المأخوذة من أجهزة الأستشعار عن بعد ،فأن هذه الصورة لديها صفات غير خطية، لذا فأن هذه الصورة تحتاج إلى تصحيح وضبط السطوع والتباين فى الصورة (Bernd .J ,2005 )، ومن أجل القيام بهذه العملية على الصور نلجأ إلى مجال المعالجة الرقمية للصور Digital Image Processing ،فالصور لها خصائص معينة تتطلب عملية معالجة محددة (Desai, A. A, 2008).
 |
| عملية الأستشعار عن بعد -الصورة نقلا عن موقع: (geopratique.com) |
فمعالجة الصور تبدأ فى أخذ صورة واضحة لموضوع ما ،ومن ثم الأنتقال إلى شكل يمكن الصورة من علاجها على الحواسيب الرقمية، وهذه العملية تسمى الرقمنة Digitization، وبهذا يتم تحويل الصور إلى تمثيل عددى ملائم للإدخال إلى الحواسيب الرقمية (رفائيل غونزيلز و بول وينتز ،1992 ).
 |
| الرقمنة - الصورة نقلا عن موقع: rigor.com |
ويعتبر رفائيل جونزالز Refel C .Gonzalez و ريتشارد وود Richard E .Woods من أشهر المتخصصين فى مجال المعالجة الرقمية للصور، وحصل رافائيل غونزاليس على بكالوريوس العلوم شهادة من جامعة ميامي في عام 1965 والماجستير والدكتوراه شهادة في الهندسة الكهربائية من جامعة فلوريدا ، غاينيسفيل ، في عامي 1967 و 1970 ، على التوالي. انضم إلى قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في جامعة تينيسي ، نوكسفيل (UTK) في عام 1970 ، حيث أصبح أستاذًا مشاركًا في عام 1973 ، وأستاذًا في عام 1978 ، وأستاذ الخدمة المتميزة في عام 1984. شغل منصب رئيس القسم من عام 1994 حتى عام 1997. يعمل حاليًا أستاذًا فخريًا في الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في جامعة تينيسي ، نوكسفيل (imageprocessingplace.com).
 |
| رفائيل جونزالز Refel C .Gonzalez و ريتشارد وود Richard E .Woods |
ويتضمن مجال المعالجة الرقمية للصور Digital Image Processing(DIP) كلاً من (Desai, A. A, 2008):
- تحسين المعلومات التصويرية Pictorial Information.
- تحليل المعلومات التصويرية .
- تحسين كفاءة حفظ الصور من حيث تمثيل الصورة Image Representation و أرسال الصور Images Transmission.
ومن هذا التصور يتضح لنا أن علم المعالجة الرقمية للصور Digital Image Processing- DIP ينقسم إلى التخصصات الرئيسية التالية (Desai, A. A, 2008):
- حفظ (ضغط) الصور Images Compression.
- إستعادة وتحسين الصور Images Enhancement and Restoration.
- إستخراج الصور Images Extraction.
ونشير إلى أنه يتم الأن تطبيق تقنيات معالجة الصور فى جميع العلوم الطبيعية والتخصصات التقنية حيث تشمل المجالات التالية
(Bernd .J ,2005 ; Desai, A. A, 2008; Gonzalez, R. C., & Wood, R. E, 2009):
- مجال العلوم الطبية.
- مجال علوم البيئة.
- مجال الإستشعار عن بعد.
- مجال الأليات ( الأجهزة الألية ) Robotics.
- مجال الخصائص البيولوجية (القياسات الحيوية) Biometrics.
فيمكن تحسين الصور لجعلها أكثر ملائمة من الصورة الأصلية وذلك لإستخدامها فى تطبيق محدد، وهناك تقنيات عدة تستخدم فى مجال تحسين الصور منها (رفائيل ،غونزيلز و بول ،وينتز ،1992 ):
تقنيات تعديل الهيستوجرام Histogram Modification Techniques
تقنيات تنعيم الصور Images Smoothing
تقنيات زيادة حدة تفاصيل الصورة Images Sharpening
تحسين مبنى على نموذج صورة
توليد نوافذ حيزية من مواصفات المجال الترددى
Generation of Spatial Windows from Frequency Domain Specification
معالجة الصور بالتلوين Psaudo-Color Image Processing
ويشير أيضاً Rafael C.Gonzalez ,Richard E.Wood فى هذا الصدد أن من المجالات التى تستخدم المعالجة الرقمية للصور متعددة ،وهى على النحو التالى :
- التصوير بأشعة جاما Gamma – Ray .
- التصوير بالأشعة السينية X-ray Images.
- التصوير بالأشعة فوق البنفسجية Ultra Violet Bands .
- التصوير بالأشعة تحت الحمراء Infrared Bands .
- التصوير بالموجات الدقيقة Microwave .
ويعتبر مجال المعالجة الرقمية للصور Digital Image Processing لا يزال يحتاج الى المزيد من الأبحاث (Desai, A. A, 322)، ومما يسبق يمكننا القول ان علم المعالجة الرقمية للصور Digital Image Processing هوعلم يهم دارسى الإلكترونيات وعلوم الحاسب، ويشير توماس .ب موسلويد أن هناك تفرقة بين ثلاثة مصطلحات فى هذا المجال هى:
معالجة الصور
تحليل الصور
معالجة الصور بالتلاعب
ففى المصطلح الأول يشير توماس.ب موسلويد إلى أن معالجة الصور Image Processing مصطلح يشير الى الأساليب والطرق التى تستخدم لتعزيز وإزالة التشويش Suppressing من باقى مساحة الصورة كما فى مجال معالجة الصور المرسلة عن طريق أجهزة الأستشعار عن بعد أو الأقمار الصناعية، أما المصطلح الثانى وهو تحليل الصور Image Analysis فيشير توماس.ب موسلويد الى ان الهدف من تحليل الصور هو العثور على الأشياء وأستخراج Parametrs لها مثل تحديد حجم او مكان الأشياء، كما فى مجال أستخراج النفط والغاز على سبيل المثال ،بينما يشير توماس.ب موسلويد إلى المصطلح الأخير التلاعب بالصور Images Manipulation بأنه الأساليب المستخدمة فى تحرير الصور مثل الدوران ،تغيير الحجم وتحسين جودة تباين الصور.
وبالنظر إلى أن مجال أهتمام المتطلب الأكاديمى فى رسالة الماجستير ( تخصص تكنولوجيا التعليم ) فى مادة المعالجة الرقمية للصور والرسومات التعليمية محل البحث فيكون بيت القصيد أذاَ المعالجة الرقمية بتحرير الصور Edit Images ،لذا فسيكون مجال عمل الباحث هو معالجة الصور بالتلاعب Images Manipulation أى المعالجة الرقمية عن طريق تطبيقات تحرير الصور ،وسوف يستخدم الباحث برنامج أدوب فوتوشوب Adobe Photoshop كواحد من التطبيقات الرائعة لتحرير الصور الرقمية ،ويدلل على ذلك كلاً من مارك جالير و فيليب أندروز Galer, M., & Andrews, P الذان يشيران إلى أن برنامج فوتوشوب هو خيار المحترفين لتحرير الصور الرقمية ،فهو يتيح التحكم الدقيق والسيطرة على الصور.
معالجة الصور الرقمية ببرامج تحليل الصور:
أن معالجة الصور الرقمية تشير إلى معالجة الصور عن طريق الحواسيب الرقمية فالصورة الاليكترونية تترجم إلى إشارات كهربية ثم تترجم هذه الإشارات إلى أعداد ثنائية يستطيع الحاسوب أن يتعامل معها من خلال نقط ضوئية ذات درجات متغيرة من اللون الرمادى، وينتج عن ذلك مصفوفة من الخلايا التى تعبر عن جزيئات الصورة وعن طريق أجراء بعض العمليات الحسابية بإستخدام العديد من الخوارزميات يتم تحديد وإظهار المسافات بين الأشكال وبعضها فى عمليات المعالجة للصورة (مراد حكيم بباوى ،2014 ).
لذا فأن مجال معالجة الصور الرقمية يتميز بالعمل التجريبى الواسع لإيجاد حلول مقترحة لمشكلة معينة فى الصورة ،وبالتالى يتطلب مجال معالجة الصور الرقمية توفير برنامج يحتوى على أدوات داعمة من أجل حل مشاكل معالجة الصور الرقمية ( Gonzalez, R. C and others, 2004).
يعد الماتلاب Mat lab واحد من البرامج التطبيقية الأكثر إستخداماً فى العالم فى مجالى العلوم والهندسة ،حيث يقدم البرنامج حلولاً رياضية متكاملة، وبالإضافة إلى الإمكانات الهائلة التى يقدمها البرنامج فأنه يرتبط إيضا مع مجموعة من التطبيقات الخاصة بحقول الهندسة مثل مجال معالجة الأشارات الرقمية Digital Signal Processing ومجال معالجة الصور Image Processing (ياسين أحمد الشبول ،2004 ؛ محمد جمال منير ،2009 ؛ ديفيد ماكماهون ،2009 ).
 |
| شعار برنامج ماتلاب - الصورة نقلا عن : (fiverr-res.cloudinary.com) |
وبرنامج الماتلاب Mat lab يمكن معالجة الصور بإستخدام برنامج الماتلاب Mat lab (Blanchet, G., & Charbit, M, 2006)، هو من أنتاج شركة The Math Works, Lnc ،وهو يعتبر من البرامج التفاعلية المصصمة خصيصاً للعلوم وهندسة الحاسبات (Sivanandam, S. N and others, 2007) .
 |
| موقع شركة The Math Works, Lnc |
ويعتبر الماتلاب Mat lab لغة برمجة عالية الأداء (المستوى) High Level Language للحوسبة التقنية ،حيث يدمج الحوسبة والتصور والبرمجة فى بيئة تفاعلية مرنة للحوسبة التقنية ،لذا فيمتلك برنامج Mat lab العديد من المزيا التى تستخدم فى حل المشاكل العلمية والهندسية لذا فهو يمكن أن يستخدم فى معالجة الصور (محمد جمال منير ،2009 )(Chapra, S. C, 2005; Palm, W. J, 2005; Dukkipati, R. V, 2006; Hahn, B. D., & Valentine, D. T, 2007; Chapman, S. J, 2008, 2; Gonzalez, R. C., & Wood, R. E, 2009).
ويعالج برنامج الماتلاب Mat lab الصور الرقمية عن طريق معالجة المصفوفات متعددة الأبعاد فى الصورة أو المصفوفات الرقمية ثنائية الأبعاد ( Gonzalez, R. C., & Wood, R. E, 2009) ،سوف ينظر برنامج الماتلاب إلى الصور كأنها مجموعة من البكسل المرتبطة بشبكة الصورة الأصلية (Blanchet, G., & Charbit, M, 2006).
كما يدعم برنامج الماتلاب الكثير من تنسيقات الصور كما فى الجدول التالى(Gonzalez, R. C and others, 2004):