لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 5 صفحه
قسمتی از متن .doc :
سیستمهای انتقال قدرت
قدرت موتور به وسیله سیستم انتقال قدرت به چرخهای محرک یا محور انتقال قدرت یک ماشین منتقل می گردد.
سیستم انتقال قدرت کارهای مهم زیر را انجام میدهد:
قطع و وصل قدرت
انتخاب سرعتهای مختلف
معکوس نمودن جهت حرکت
قدرت را به طور متعادل برای چرخاندن چرخهای محرک تقسیم می کند.
کلاچ
کلاچ یک اتصال ضروری در دستگاه انتقال قدرت استکه موجب قطع و وصل قدرت بین منبع قدرت (موتور) و دریافت کننده قدرت (جعبه دنده) می گردد. این کلاچ که بلافاصله بعد از فلایویل قرار دارد کلاچ نامیده می شود، زیرا بعضی از تراکتورها دارای کلاچ های جداگانه ای برای محور توان دهی (پی تی او) می باشند. کلاچ را می توان بصورت دو صفحه مدور به نظر آورد، که هر یک از آنها روی یک محور قرار گرفته اند. تا هنگامیکه این دو صفحه به هم نچسبیده باشند، میتوانیم هر یک از آنها را بدون اینکه در دیگری تاثیر بگذارد، با هر سرعتی که بخواهیم بچرخانیم.
کلاچهائی که در تراکتورها مورد استفاده قرار می گیرند ممکن است از نوع صفحه ای خشک یا صفحه ای تر باشند.
حالت خلاص (قطع قدرت)
هنگامیکه پدال کلاچ فشرده می شود بلبرینگ و یا ذغال کلاچ به طرف جلو و فشار را به سر اهرمهای آزاد کننده منتقل می کند.اهرمها حول محور لولائی خود چرخیده، سردیگر آنها که به صفحه فشاردهنده متصل است به عقب کشیده می شوند، فنرهای کلاچ فشرده شده و فشار وارده بر روی صفحه کلاچ حذف می گردد در این هنگام عمل انتقال قدرت از فلایویل موتور به محور کلاچ متوقف می گردد.
حالت درگیری (اتصال قدرت)
هنگامیکه فشار از روی پدال کلاچ حذف شود، فنرهای فشرده شده صفحه فشاردهنده، آزاد شده و صفحه فشار دهنده را به طرف جلو می فشارند تا فشار را بر روی صفحه کلاچ وارد نمایند. اهرمهای آزاد کننده بلبرینگ و یا ذغال کلاچ را وادار به عقب نشینی می کنند. این عمل موجب می گردد تا صفحه فشاردهنده، صفحه کلاچ را دوباره با فشار ذیاد به فلایویل بچسباند، اکنون عمل انتقال قدرت اذ موتور به محور کلاچ ادامه می یابد.
از کلاچ های صفحه ای که در تراکتورها و ماشینهای راه سازی مورد استفاده قرار می گیرند، کلاچ دو صفحه ای خشک و کلاچ چند صفحه ای تر می باشند.
جعبه دنده (ترانسمیشن)
جعبه دنده متشکل از یک سری چرخ دنده است که قدرت موتور را متناسب با نیاز به چرخهای محرک ماشین منتقل می کند و همچنین وسایل مخصوص مثل PTO را به حرکت درمی آورد و دو عمل را انجام می دهد:
1- انتخاب سرعتهای مختلف حرکت ماشین
2- معکوس نمودن جهت حرکت ماشین
دیفرانسیل
در سیستم انتقال قدرت اتومبیل یا تراکتور، دیفرانسیل وضعیتی مخصوص در قرارگیری دنده ها دارد که، به یک قسمت گرداننده یا محرک اجازه می دهد از قسمت دیگر آهسته تر یا تندتر چرخیده و در عین حال سهم بار خود را حرکت دهد. در موقع دور زدن ماشین، چرخ خارجی اتومبیل یا تراکتور باید فاصله بیشتری را نسبت به چرخ داخلی طی کرده و در نتیجه از چرخ داخلی سریعتر بچرخد.
بعضی از ماشینهای صنعتی و کشاورزی دارای گرداننده های نهائی (کاهنده های نهائی) به منظور تقلیل بیشتر در سرعت و افزایش گشتاور برروی اکسلها می باشند. گرداننده های نهائی عموماً در ماشینهای بزرگ که بار زیادی را تحمل می کنند، بکار می روند. چرخ دنده های سنگین، از نوع معمولی و سیاره ای، چرخ دنده های اصلی هستند که برای درگیری در قسمت گرداننده نهائی مورد استفاده قرار می گیرند. البته اکسلها که چرخها را برای حرکت دادن ماشین می چرخانند دستگاه انتقال قدرت را تکمیل می نمایند.
محور اتصال دهی (محور پی تی او)
با اتصال یک محور به کلاچ و جعبه دنده تراکتور می تواند علاوه بر کشیدن ماشینهای مختلف، مکانیزمهای آنها را هم به کار اندازد. بر این اساس، محور توان دهی محور پی تی او نامیده می شود. محور پی تی او، محور چرخ دنده گرد مخصوصی است که معمولاً از قسمت عقب محفظه اکسل عقب تراکتور خارج می شود. وسایلی که باید از این محور کسب قدرت کنند، توسط یک محور ساده به آن وصل و قفل می گردند.
انواع محورهای پی تی او
انواع محورهای پی تی او تراکتور از لحاظ نوع محرک (نوع کنترل) عبارتند از: 1- محور پی تی او جعبه دنده گرد 2-محور پی تی او با گردش مداوم 3- محور پی تی او مستقل 4- محور پی تی او چرخ گرد (زمین گرد)
محور پی تی او جعبه دنده گرد
قدرتی که جعبه دنده و محور پی تی او را به حرکت درمی آورد، از طریق یک کلاچ اصلی منتقل می گردد. این نوع محور پی تی او، تنها هنگامی که کلاچ اصلی درگیر شود، به کار می افتد و زمانی که کلاچ اصلی از درگیری خارج شود، متوقف می گردد.
محور پی تی او با گردش مداوم (محور زنده)
قدرتی که جعبه دنده و محور پی تی او را به حرکت درمی آورد، معمولاً از طریق یک کلاچ دو مرحله ای منتقل می گردد که توسط یک پدال کلاچ کنترل می شود. این نوع کلاچ دارای دو صفحه کلاچ است که یکی از آنها حرکت را از موتور به جعبه دنده منتقل کرده و دیگری حرکت را به محور پی تی او منتقل می کند.
محور پی تی او مستقل (محور زنده)
در محور پی تی او مستقل دو کلاچ مورد استفاده قرار می گیرد، یک کلاچ (کلاچ اصلی) برای حرکت رو به جلو تراکتور، و کلاچ دیگر (کلاچ کمکی) برای کنترل محور پی تی او. هر یک از کلاچ ها بطور مستقل توسط موتور تراکتور به حرکت درمی آید.
محور پی تی او چرخ گرد (زمین گرد)
در محور پی تی او چرخ گرد، سرعت چرخش محور پی تی او توسط سرعت حرکت رو به جلو تراکتور کنترل و تنظیم می شود.
این نوع محور پی تی او از نوع زنده نبوده و هر موقع که حرکت روبه جلو تراکتور متوقف شود، چرخش محور پی تی او هم متوقف می گردد.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 69
فصل اول
تاریخچه و مقدمه
طراحان سیستمهای مخاراتی درگذشته و حال همواره به دنبال دستیابی به تکنیکهای مدولاسیون ودمدولاسیونی هستند که نیازهای مخابراتی و ملاحظاتی مورد نظر آنهارا به بهترین صورت مرتفع سازند. اکثر این تکنیکها سعی در بهینه سازی استفاده از یک یا هر دو پارامتر مخابرات یعنی قدرت و پهنای باند داشته، هدف اصلی آنها کم کردن احتمال خطای بین در ارسال سیگنال از یک محل به محل دیگر، با فرض حضور نویز گوسی سفید جمع شونده میباشد.
با این وجود گاهی نیاز به تکنیکهای مدولاسیونی که نیازهایی غیر از موارد مذکور را برآورده کنند به چشم می خورد. به عنوان مثال علاوه برکانالهای AWGN کانالهای دیگری وجود دارند که از این مدل تبعیت نمی کنند. مثلا یک سیستم مخابرات نظامی که تحت تاثیر تداخل عمدی «اختلال» قرار می گیرد، یا کانال چند مسیره که به خاطر انتشار سیگنال از چند مسیر ایجاد میشود نمونه هایی از این کانالها می باشند، لذا امروزه استفاده از تکنیکهای مدولاسیون با خواصی نظیر مقاومت در برابر اختلال، عملکرد در طیف انرژی پایین، دسترسی چندگانه بدون کنترل خارجی ایجاد کانالهای سری بدون امکان شنود خارجی و … به سرعت ر و به افزایش است. یک روش مدولاسیون و دمدولاسیون که میتواند در اینگونه موارد مناسب باشد تکنیک طیف گسترده میباشد.
60 سال پیش درآگوست 1942 هدی لامار جرج آنیل با ثبت سند سیستم مخابرات مخفی در اداره ثبت اختراعات ایالات متحده دریچه ای به فضای دوردست «سیستم های طیف گسترده» گشودند. تکنیکهای طیف گسترده در ابتدا برای اهداف نظامی ایجاد و مورد استفاده قرار گرفتند. اما با پیشرفت های فراوانی که در عرصه VLSI تکنیکهای پیشرفته پردازش سیگنال و ساخت میکروپروسسورهای سریع و ارزان قیمت صورت گرفت امکان توسعه تجهیزات طیف گسترده برای استفاده های شخصی فراهم شد.
ازمشخصات بارز یک سیستم طیف گسترده میتوان به گسترش طیف سیگنال ارسالی در پهنای باند مستقل و بسیار وسیعتر از باند پیام، حذف گسترش و حصول مجدد طیف توان درگیرنده و بکارگیری یک دنباله شبه تصادفی غیر از دنباله پیام در فرستنده و گیرنده اشاره نمود. دو شرط عمده زیر باعث تمایز سیستم های طیف گسترده باز مدولاسیون های نظیر FM باند وسیع که در آنها نیز از پهنای باند سیگنال پیام استفاده میشود شده است .
د ریک سیتم طیف گسترده پهنا باند ارسالی بسیار بزرگتر پهنای باند سیگنال پیام میباشد.
گسترش طیف توسط دنباله شبه تصافدی دیگری که از سیگنال پیام مستقل و برای گیرنده کاملاً مشخص است، انجام میشود. شکل 1-1 دیاگرام کلی سیستم طیف گسترده را نشان میدهد.
دراین دیاگرام منظور از کد گسترش دهنده یک دنباله باینری شبه تصادفی با نرخ بسیار بالاتر از نرخ سیگنال پیام و لذا طیف فرکانسی وسیعی میباشد. شکل 2-1 نمونه ای از این دنباله را نشان می دهند.
در فصول بعد این بخش ابتدا به معرفی بیشتر سیستم های طیف گسترده پرداخته انواع ، خصوصیت ها و کاربردهای این سیستم ها را بیان می کنیم.
فصل دوم
سیستم های طیف گسترده
استفاده از سیستم های طیف گسترده باعث بهبود کیفیت انتقال اطلاعات در سیستم های مخابراتی میشود. بطور کلی مقدار بهبود کیفیتی را که دراثر استفاده از یک سیستم طیف گسترده بدست میآید بهره پردازش می گوییم. بعبارت دیگر آن را میتوان تفاوت میان عملکرد سیستمی که از طیف گسترده استفاده میکند و عملکرد سیستمی که از این تکنیک استفاده نمی کنند، هنگامی که بقیه شرایط برای دو سیستم یکسان باشد تعریف نمود، بنابراین بهره پردازش پارامتری است که با آن میتوان کیفیت سیستم طیف گسترده را نشان داد. سه رابطه رایج برای بهره پردازش درنظر گرفته شده است.
1- نسبت SNR خروجی به SNR وردی بعد از فیلتر کردن نهایی
(1-2)
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 18
آشنایی با سیستمهای سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری
سیستم سوخت رسانی برای خودرو به مانند دستگاه گوارش و دستگاه تنفسی برای بدن انسان ضروری و بسیار حساس است که بایستی انرژی لازم برای استفاده و کار خودرو را فراهم سازد . اما این سیستم های سوخت رسانی چگونه چنین کاری را انجام میدهند؟ بر چند نوع هستند؟ مزایا و معایب این نوع سیستم ها چیست؟ چه نوع سیستمی برای خودرو اقتصادی تر و مناسب تر است؟ و . . . ده ها سئوال دیگر که ممکن است برای همه ی کسانی که به نوعی با خودرو سر و کار دارند پیش آید . از سال 1383 ساخت خودرو های سواری کاربراتوری تقریبا به حالت تعلیق در آمده است و شرکت ها تنها مجازند از سیستم های انژکتوری برای محصولات خود استفاده کنند . حال آنکه تعدادی از رانندگان قدیمی خودرو همچنان بر استفاده از خودروهای کاربراتوری اصرار می ورزند . اصلا کاربراتور و انژکتور چه تفاوتی با هم دارند ؟ چه کاری انجام می دهند ؟ و کدامیک بر دیگری ارجحیت دارد ؟ و . . . سئوالات مشابه دیگر . در این نوشتار سعی داریم به صورت اختصار با هر دو نوع سیستم سوخت رسانی آشنا شویم و در نهایت با مزایا و معایب هر دو آشنایی پیدا کرده تا بتوانیم به درستی در خصوص استفاده از این سیستم ها در خودرو تصمیم گیری نماییم .
کاربراتور چیست؟کاربراتور مهمترین قطعه در سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری است . وظیفه ی اصلی کاربراتور تهیه مخلوط مناسبی از هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور می باشد . یک کاربراتور بایستی خواسته های زیر را برآورده سازد :
1-تهیه مخلوط صحیح هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور در زمانی بسیارکوتاه
2- مصرف کم سوخت در وضعیت کار عادی موتور3- امکان تامین حداکثر قدرت در حالت بار کامل4- روشن شدن موتور در هر درجه حرارت و کارکرد منظم آن در حالت دور آرام5- پایداری تنظیم های انجام یافته بر روی کاربراتور برای یک مدت طولانی و امکان تنظیم ها با توجه به شرایط کاری موتور 6-سادگی ، قابلیت اطمینان و دوام7-سهولت تعمیر و نگهداری
کاربراتور چگونه کار می کند؟عامل اصلی کار کاربراتور ایجاد مکش ( خلاء ) در روی مجرای خروج سوخت ( ژیگلور ) می باشد .این کار توسط قسمتی از بدنه کاربراتور به نام ونتوری یا گلوگاه انجام می گیرد . ونتوری در حقیقت مقطع کاهش بدنه کاربراتور می باشد . با باز شدن صفحه گاز هوا توسط سیلندر موتور مکیده شده و به داخل کاربراتور جریان می یابد . در هنگام عبور از ونتوری به علت کاهش مقطع عبور ، سرعت هوا افزایش یافته و فشار محفظه ونتوری کاهش می یابد و مکشی ایجاد می نماید که به مراتب از سایر مقاطع کاربراتور بیشتر است . بنابراین چنانچه مجرای سوخت به این قیمت متصل شود ، سوخت مکیده شده و پس از مخلوط شدن با هوا به داخل سیلندر وارد می شود .
انواع کاربراتور: کاربراتور ها از نظر جریان هوا به سه دسته تقسیم می شوند :1-کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین : در این کاربراتور نیروی جاذبه به جریان مخلوط سوخت و هوا به داخل موتور کمک می کند و در نتیجه تغذیه موتور بهتر انجام میشود . علاوه بر آن دسترسی به کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی نیز بهتر می باشد . به همین دلیل این نوع کاربراتور برروی اکثر خودروها به کار می رود که می توانند شامل کاربراتورهای یک مرحله ای یا دو مرحله ای باشند . کاربراتور خودروهای نیسان ، پراید ، پژو از این نوع می باشند .
2-کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا : این نوع کاربراتور بیشتر در گذشته به کار گرفته می شده است و علت آن جلوگیری از ورود سوخت به صورت مایع به موتور بود . در حال حاضر با توجه به اینکه این کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی از قابلیت دسترسی خوبی برخوردار نیست و علاوه برآن روشن شدن موتور در هوای سرد نیز به خوبی انجام نمی شود ، کاربردی ندارد . کاربراتور خودروهای قدیمی دهه ی 60 19 معمولا از این نوع می باشد .
3-کاربراتور با جریان هوای افقی : مزیت اصلی این نوع کاربراتور ارتفاع کمی است که درزیر درپوش موتوراشغال می کند . این نوع کاربراتور می تواند دارای ونتوری ثابت یا متغیر باشد . کاربراتور خودرو پیکان از نوع کاربراتور با جریان هوای افقی و با ونتوری متغیر می باشد .کاربراتورها عموما از قسمت های زیر تشکیل شده اند :محفظه ی گاز – محفظه ی ساسات – بدنه – محفظه راه انداز – پمپ شتابدهنده که ونتوری در کاربراتورهای یک مرحله ای یا ونتوری ها در انواع دو مرحله ای در بدنه اصلی جای می گیرند . صفحه گاز در محفظه ی گاز و صفحه ی ساسات در محفظه ی ساسات قرار دارند . محفظه ی راه انداز و پمپ شتابدهنده نیز در کاربراتورهای پیشرفته برای جبران بعضی کاستی های کاربراتور های اولیه طراحی و استفاده می شوند .تا دهه 1960 کاربراتور در بسیاری از سیستم های سوخت رسانی استاندارد مورد استفاده قرار می گرفت . در دهه 1970 در طی تحقیقات و نوآوری هایی سیستم EFI که در آن سوخت توسط انژکتورها با کنترل الکترونیکی به مجرای مکش تزریق می گردید به جای کاربراتور در نظر گرفته شد.باید بدانیم که وجود چه معایبی از سیستم های کاربراتوری موجب شده تا با کنار گذاشتن آن سیستم انژکتوری را جایگزین آن نماییم . دو جزء اساسی سیستم های کاربراتوری کاربراتور و دلکو می باشند
کاربراتور ها دو وظیفه اصلی به عهده دارند:1-مخلوط کردن سوخت و هوا به نسبت ترکیبی مشخص که در هر کاربراتور به عنوان یک پارامتر اساسی تعیین می شود .2- توزیع سوخت پودر شده به میزان برابر بین سیلندرها .
دلکو نیز دو وظیفه اصلی به عهده دارد:1-تولید برق مبتنی بر مکانیزم کارکرد پلاتین و فیوز
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 75
انواع سیستمهای HVDC
1ـ مقدمه
2ـ معیارهایی از سیستم انتقال HVDC
3ـ انواع سیستمهای HVDC
4ـ سیستم تک قطبی
5ـ شبکه تک قطبی با بیش از یک هادی
6ـ سیستم انتقال دو قطبی
7ـ مزایا و معایب خطوط HVDC از نظر فنی
8ـ ارزیابی
مقدمه
در نخستین سالها الکتریسته به شکل مستقیم (DC) مورد استفاده قرار میگرفت که نمونه بارز آن باطریهای الکترو شیمیایی بودند که در تلگراف کاربرد وسیعی داشت.
در اولین نیروگاه برق که در سال 1882 توسط ادیسون در شهر نیویورک احداث گردید از ماشین بخار و دیناموهای جریان مستقیم برای تولید برق استفاده شد و نیروی حاصله به همان فرم DC از طریق کابلهای زیرزمینی توزیع و مصرف شد. در سال 1880 تا 1890 با ساخت ترانسفورماتورها وژنراتورهای القایی شبکههای انتقال AC توسعه فراوانی پیدا کرد ، بطوریکه این نوع شبکه بر شبکههای DC مسلط شد. علی رغم این موضوع ، در این سالها مهندسان تلاش زیادی جهت مرتفع ساختن مشکلات شبکههای انتقال DC به انجام رساندند ، بطوریکه رنه تیوری1 در سال 1889 با سری کردن ژنراتورهای DC توانست به ولتاژ بالایی جهت انتقال DC دست یابد و در انتهای خط هم تعدادی موتور DC را با هم سری کرده و هر یک از این موتورها را با بک ژنراتورDC یا AC با ولتاژ کم کوپل کرده بود.
از این نوع سیستم تا سال 1911 حدود 20 پروژه در اروپا به اجرا درآمد که مهمترین آن در فرانسه بین موتیرز2 در کوههای آلپ فرانسه و شهر لیون با فاصلهای حدود km20 و سطح ولتاژ kv125 تا سال 1937 مورد بهرهبرداری قرار گرفت.
به هر حال با توجه به محدودیت ماشینهای DC مشخص بود که توسعه بیشتر HVDC به مدلهایی با کیفیت بهتر از این نوع ماشینها نیاز داشت، به همین دلیل عدهای به طرح دیگری از مبدلها پرداختند.
در سال 1932 مارکس در آلمان مبدلهایی با قوس هوا ابداع کرد که باسویچینگ قوس بین دو الکترود مشابه، جریان متناوب قابل تبدیل به جریان مستقیم میشدند ولی این نوع مبدل اشکالاتی از جمله عمر کم الکترودها، افت ولتاژ نسبتاً زیاد (V500 روی قوس) و همچنین توان تلفاتی زیاد برای قوس و برای دمیدن هوای خاموش کننده قوس و خنک کنندگی حدود 3% قدرت انتقالی داشت.
در سال 1930 برای اولین باردیوهای جیوهای مجهز به الکترود کمکی ساخته شدند، این نوع دیودها قابلیت کار در حالت اینورتری را نیز داشتند به این ترتیب در سالهای بعد مبدلهای شبکه انتقال DC به دیودهای مذکور مجهز شدند.
اولین خطوط HVDC با استفاده از این نوع مبدلها در طول جنگ جهانی دوم در کشور آلمان احداث شد، این خط به طول km115 و ولتاژ kv400 و ظرفیت انتقال قدرت Mw60 با کابل زیرزمینی مورد بهرهبرداری قرار گرفت.
همچنین در این سالها خطی بین مسکووکاشیراباطول km112 و ظرفیت Mw30 و ولتاژ kv100+ که عمدتاً با استفاده از کابل و بعضی از قستمها هوایی بوده است، ایجاد شد.
انتقال انرژی الکتریکی با استفاده از سیستم فشار قوی جریان مستقیم ( HVDC )به عنوان مکمل سیستمهای فشار قوی متناوب (HVDC ) و حتی در مواردی جایگزین آن از دهه ششم قرن میلادی حاضر، مطرح بوده است. حدود Gw50 توان انتقال میدهند.
به عنوان نمونه میتوان از سیستم ایتایپو1 در برزیل یاد کرد. این سیستم Gw 3/6 توان تحت ولتاژ kv600+ در فاصلهای به طول km800 انتقال میدهد.
با بررسی سیستمهای HVDC ساخته شده میبینیم که در بعضی از موارد انتقال انرژی با جریان مستقیم تنها راه چاره موجود است و مشکلات فنی اجازه نمیدهند از جریان متناوب برای این کار استفاده شود، به عنوان مثال انتقال توان با کابل از طریق دریا در فواصل طولانی یا ارتباط میان شبکههای با فرکانس متفاوت چارهای جز استفاده از سیستمDC نیست. در برخی دیگر از سیستمهای HVDC که برتری اقتصادی انتقالDC درآن مورد نسبت به انتقال ACسبب انتخاب HVDC شده است.
مثلاً با توجه به اینکه انتقالDC را میتوان با دو یا یک هادی ( به جای سه هادی درAC ) انجام داد.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 21
بسمه تعالی
پردازش
در پردازش تصاویر رقمی معمولا“از شیوه های که به شکل الگوریتم بیان می شود استفاده می گرددبنابراین غیر از تصویربرداری و نمایش تصویر می توان اغلب عملیات پردازش تصویر را با نرم افزار اجرا کرد تنها علت استفاده از سخت افزار ویژه پردازش تصویر نیاز به سرعت بالا دربعضی کاربردها و یا غلبه بر بعضی محدودیت های اساسی رایانه است.مثلا“یک کاربرد مهم از تصویربرداری رقمی ؛ریزبینی درنورکم است برای کاهش نویز تصویر باید چند متوسط گیری روی تصاویر متوالی با نرخ قالب(غالبا“30قاب در ثانیه)انجام شود.شاختار بزرگراه در غالب رایانه ها جز چند رایانه بسیار کارآمد نمی تواند به سرعت داده مورد نیازبرای اجرای این عمل دست یابد بنابراین سامانه های پردازش تصویر امروزی ترکیبی از رایانه های متداول و سخت افزارهای ویژه پردازش تصویر است که کارهمه آنها به وسیله نرم افزار در حال اجرا روی رایانه اصلی هدایت می شود./
مدلهای متعدد سامانه های پردازش تصویر که در حدود نیمه دهه 80در سراسر دنیا به فروش رسید وسایل جانبی نسبتا“بزرگی بود که به رایانه های میزبان با همان بزرگی متصل می شد.درانتهای دهه 80و ابتدای دهه 90سخت افزارهای تجاری پردازش تصویر به شکل بردهای تکی که برای سازگاری با بزرگراه های استاندارد صنعتی و انطباق با کارگاه های کوچک مهندسی و رایانه های شخصی طراحی شده بود تغییر یافت .این تغییر علاوه برکاهش هزینه ها یکی از عوامل تاسیس شرکت های زیادی با تخصص تولید نرم افزار پردازش تصویر بود.
گرچه هنوز هم سامانه های پردازش تصویر بزرگ برای کاربردهای نظیر پردازش تصاویر ماهواره ای به فروش می رسندحرکت به سوی کوچک سازی وایجاد رایانه های کوچک همه منظوره که به سخت افزار پردازش تصویر مجهز است همچنان ادامه دارد.سخت افزار لصلی تصویربرداری که به این رایانه ها افزوده می شود ترکیبی از یک ((رقمی ساز و بافرقاب ))برای رقمی سازی و ذخیره موقت تصویر یک ((واحد محاسبه و منطق))(ALU)برای اجرای عملیات حسابی ومنطقی درنرخ قاب و یک یا چند((بافرقاب))برای دستیابی سریع به داده های تصویر در طول پردازش است.امروزه می توان نرم افزارهای پردازش تصویرفراهم می شود وسایل نمایش و نرم افزارهای کارآمد پردازش کلمه و تولید گزارش ارائه نتایج را تسهیل می کند اغلب نتایج به دست آمده با چنین سامانه هایی به بردهای پردازش تصویر سریع و خاصی که بابزرگراه مورد استفاده سازگارند انتقال می یابد.
یکی از مشخصه های علم پردازش تصویرعدم استفاده از یک راه حل برای کاربردهای متفاوت است بنابراین فنونی که دریک مورد خوب کار می کنند ممکن است در دیگری کاملا“ضعیف باشند تنها فایده وجود سخت افزار قوی ونرم افزارپایه درحال حاضر این است که نقطه شروع کار نسبت به یک دهه پیش بسیار پیشرفته تر (وبازار صرفا“کسری از هزینه آن موقع)می باشد.به طورکلی هنوز هم پیدا کردن راه حل واقعی برای یک مساله خاص نیازمند تحقیق و توسعه فراوان است مباحثی که درفصول بعدی مطرح می شود فقط برای این نوع فعالیت ها ابزارهایی را ارائه می کند.
مخابرات
استفاده ازمخابرات در پردازش تصویر رقمی معمولا“درمورد ارسال داده های تصویری است و اغلب شامل مخابره محلی بین رسانه های پردازش تصویر ومخابره را دور از یک نقطه به نقطه دیگر می باشدبرای اغلب رایانه ها سخت افزار ونرم افزار مخابره محلی به آسانی در دسترس است بیشتر کتب راجع به شبکه های رایانه ای به روشنی توافق های مخابره استاندارد را توضیح می دهند.
اگرداده های تصویری فشرده نشده در فواصل طولانی مخابره شوند مشکل جدی تری ایجاد می شود تاکنون باید این موضوع روشن شده باشد که تصاویر رقمی حاوی مقادیر بزرگی از داده ها هستند اما یک خط تلفن صوتی حداکثر می تواند9600بیت بر ثانیه را انتقال دهد؛بنابراین ارسال یک تصویر 8بیتی 512×512با این نرخ بیت تقریبا“پنج دقیقه طول می کشد.ارتباط بیسیم با استفاده از ایستگاه های میانی نظیر ماهواره ها بسیار سریعتر است گرچه هزینه بیشتری دارد نکته این است که دربسیاری مواقع ارسال تصاویر کامل درفواصل طولانی مورد نیاز است درفصل 6نشان خواهیم داد که فشرده سازی وافشرده سازی و (انبساط)داده ها نقش اصلی را در حل این مشکل بر عهده دارد.
نمایش
نمایشگرهای تک رنگ و رنگی تلویزیونی ابزار اصلی نمایش درسیستم های پردازش تصویر امروزی است نمایشگرها با خروجی های واحد سخت افزاری نمایش تصویر که در برد اصلی رایانه میزبان قرارداد ویابخشی از سخت افزارپردازشگر تصویری می باشد راه اندازی می شود همچنین می توان سیگنالهای خروجی ازواحد نمایش رابه یک وسیله ثبت تصویر داد تاتصویری چاپی (اسلاید؛عکس یاورق شفاف)ازآنچه روی نمایشگر دیده می شود تولید کند لامپ های اشعه کاتدی (CRT)بادستیابی تصادفی و دستگاه های چاپ نیز به عنوان وسایل نمایش استفاده می شود.
درنمایشگر های CRTرایانه با تولید سیگنال های راه انداز مورد نیاز محل اشعه الکترونی را در هر لحظه معین می کند تاتصویر ایجاد شود.درهرنقطه یک ولتاژکه متناسب با مقدار روشنایی نقطه متناظر درآرایه عددی است شدت پرتو رامدوله می کند مقدار شدت پرتو حاصل بین صفر برای نقاط سیاه تا مقدار بیشینه برای نقاط سفید متغیر است یک دوربین عکاسی که روی صفحه CRTمتمرکز است الگوی نوری باشدت متغیر حاصل را ظبط می کند.
وسایل چاپ تصویر اغلب برای پردازش تصویر با تفکیک پایین مفید است یک روش ساده برای تولید تصاویر خاکستری روی کاغذ استفاده از قابلیت چند ضربه ای چاپگر خطی استاندارد است.
می توان با تعداد و چگالی نویسه های روی هم چاپ شده درهرنقطه تصویر سطح خاکستری آن نقطه را تنظیم نمود.باانتخاب مناسب مجموعه نویسه ها می توان با یک برنامه رایانه ای ساده و نویسه های نسبتا“کم به توزیع های خوب سطح خاکستری دست یافت.ضمیمه الف حاوی مثالهایی از این روش است چند وسیله متداول دیگر برای ثبت تصویر روی کاغذ چاپگرهای لیزری وسایل دارای کاغذ حساس به حرارت و دستگاه های جوهر افشان است.
فشرده سازی تصویر
وقتی برای تولید یک تصویر رقمی ؛تابع شدت نور دوبعدی متناظر نمونه برداری و چندی می شودمقادیر بی شماری ((داده))تولید می گردد.درواقع مقدار داده های تولید شده ممکن است آنقدر بزرگ باشد که ذخیره سازی ؛پردازش ومخابره آن غیر عملی باشد.درچنین حالاتی به نمایش هایی غیر از نمونه برداری دوبعدی و چندی سازی ساده نیاز است به عنوان مثال برای نمایش دایره المعارف Encyclopaedie Britannice درشکل رقمی بیش از 25 گیگابایت (10×25بایت)داده مورد نیاز است.
فشرده سازی تصویر به موضوع کاهش مقدار داده های مورد نیاز برای نمایش تصویر رقمی می پردازد.اساس فرآیندکاهش حذف داده های زاید است از نقطه نظر ریاضی این فرآیند معادل تبدیل یک آرایه پیکسلی دوبعدی به یک مجموعه داده ناهمبسته آماری است که معمولا“این تبدیل قبل از ذخیره سازی یا ارسال تصویر انجام می شود.تصویر فشرده در زمانی دیگر یا در مقصد وافشرده می شود تا تصویر اولیه با تقریبی ازآن بازسازی شود.
توجه به فشرده سازی تصویر بیش از25سال سابقه دارد در ابتدا تحقیقات در این موضوع روی توسعه روش های آنالوگ برای کاهش عرض باند ارسال ویدیو که فشرده سازی عرض باند خوانده می شود متمرکز بود گرچه اختراع رایانه های رقمی و بدنبال آن توسعه مدارهای مجتمع پیشرفته باعث شد که توجه از روش های فشرده سازی آنالوگ به روش های رقمی معطوف شود اخیرا“با پذیرش جهانی چند استاندارد فشرده سازی تصویر زمینه رشد این موضوع از طریق کاربرد عملی کارهای نظری شروع شده از دهه 1940فراهم گردید شانون و همکارانش در این دهه برای اولین بار روابط احتمالاتی را برای میزان اطلاعات و نمایش ارسال و فشرده سازی داده ها بیان کردند.
نیاز به فشرده سازی تصویر درطول سال های اخیر بتدریج رشد کرده است به طوری که اکنون این مبحث به عنوان یک ((فناوری فعال ساز))شناخته می شود.به عنوان مثال همواره فشرده سازی تصویر در افزایش محاسبات چند رسانه ای (یعنی استفاده از رایانه های رقمی در چاپ و نشر و تولید و توزیع ویدیو)بسیار موثر بوده وهست.بعلاوه ؛فشرده سازی تصویر ؛فناوری کار باتفکیک مکانی افزایش یافته در حسگرهای تصویر بردار امروزی واستاندارد های درحال تکامل پخش تلویزیون است گذشته از این فشرده سازی تصویر نقش خیلی مهمی در بسیاری از کاربردهای مهم و گوناگون شامل گردهمایی تصویری از راه دور ؛سنجش از راه دور(استفاده از تصویربرداری ماهواره ای در کاربردهای هوایی وسایرکاربردهای زمینی )تصویربرداری اسناد تصویر برداری پزشکی ؛ارسال دورنگار و کنترل وسایل هدایت از راه دور درکاربردهای نظامی ؛فضایی ومواد زائد خطرناک بازی می کند خلاصه این که تعداد روبه افزایشی ازکاربردها به پردازش ذخیره سازی و ارسال پر بازده تصاویر دودویی خاکستری یا رنگی نیاز دارند.