Gli algoritmi di elaborazione delle immagini utilizzano algoritmi informatici per manipolare hardware e software in modo da produrre un controllo maggiore sull’elaborazione delle immagini rispetto a quanto fosse mai possibile con l’elaborazione delle immagini analogiche. Sono scritti in più lingue e fanno uso di algoritmi diversi a seconda del loro uso e scopo. L’elaborazione delle immagini copre più della semplice elaborazione di immagini scattate con una fotocamera digitale, quindi gli algoritmi in uso sono sviluppati per l’elaborazione di scansioni di risonanza magnetica (MRI) e tomografia computerizzata (TC), elaborazione di immagini satellitari, analisi microscopiche e forensi, robotica e altro ancora. Gli algoritmi per l’elaborazione delle immagini rientrano in diverse categorie, come filtraggio, convoluzioni, operazioni morfologiche e rilevamento dei bordi. Queste funzioni hanno ampliato enormemente l’elaborazione delle immagini dagli anni ‘1980 poiché la proliferazione dell’hardware del computer è diventata possibile perché l’hardware è diventato più accessibile per l’azienda o la famiglia media.
Nel funzionamento della fotocamera digitale personale e professionale, sofisticati algoritmi compensano ciò che manca all’immagine catturata mediante l’interpolazione del colore. Questo viene fatto esaminando i pixel adiacenti e quelli più indietro nell’immagine per evitare che una falsa colorazione, nota come aliasing di colore, appaia nell’immagine, il che provoca un degrado rispetto alla realtà dell’immagine fotografata. L’elaborazione digitale della fotografia consente la riduzione del rumore e delle distorsioni del segnale sulle immagini digitali e gli algoritmi possono elaborare immagini bidimensionali, tridimensionali e quadridimensionali in formati che possono essere facilmente archiviati e manipolati.
Gli algoritmi di riconoscimento ottico dei caratteri vengono utilizzati dalle squadre di sorveglianza e dal personale delle forze dell’ordine per leggere le targhe dei sistemi di telecamere a circuito chiuso o delle telecamere montate su strada. Questi algoritmi devono essere abbastanza intricati da apportare modifiche alla velocità del veicolo inseguito, alle condizioni meteorologiche e agli angoli di visuale per rendere facilmente leggibili i caratteri della targa. Gli algoritmi di elaborazione delle immagini vengono utilizzati anche nello sviluppo di reti neurali e wavelet utilizzando algoritmi di riconoscimento ottico dei caratteri in uso nel software di riconoscimento della scrittura a mano. Questi algoritmi di riconoscimento delle immagini interpretano note scritte a mano, diagrammi, fotografie ed equazioni e li elaborano in traduzioni contestuali per l’archiviazione e la trasmissione tra vari dispositivi hardware.
In medicina, gli algoritmi di elaborazione delle immagini hanno continuato a essere perfezionati ed espansi per utilizzare algoritmi sia lineari che curvi insieme a formulazioni di trasformazione della distanza per ottenere maggiori dettagli, insieme a correzioni geometriche per fornire immagini di scansione fedeli da tomografia a positroni e risonanza magnetica. In medicina legale e microscopica, algoritmi di deconvoluzione semplici e complessi hanno consentito ai microscopisti di ridurre la sfocatura ed eseguire una risoluzione fedele dell’immagine. Nella mammografia digitale, vengono utilizzati diversi algoritmi di elaborazione delle immagini per fornire in combinazione un’immagine chiara di ciascuna lesione, dei bordi e della densità della lesione e per definire più chiaramente eventuali tumori evidenti. Queste applicazioni mediche hanno continuato a essere sviluppate, ma stanno fornendo immagini sempre più reali per le diagnosi e le informazioni sulla prognosi di cui la comunità medica ha bisogno.