مهندسی کیفیت تصویر

در دنیای فناوری که به سرعت در حال تحول است، یکی از نقش های کمتر بحث شده، مهندسی کیفیت تصویر (Image quality engineer) است. اما یک مهندس کیفیت تصویر دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد و چرا این نقش در صنعت بسیار مهم است؟ بیایید به این سؤالات بپردازیم.

مهندس کیفیت تصویر کیست؟

مهندس کیفیت تصویر از کیفیت تصاویر و فیلم های تولید شده توسط دستگاه های مختلف مانند دوربین‌ها، تلفن های هوشمند و سایر محصولات تصویربرداری اطمینان حاصل می‌کند. آنها روی تجزیه و تحلیل و خصوصیات اجزای دوربین کار می‌کنند، فریمورک های اتوماسیون تست را توسعه می‌دهند و الگوریتم های پردازش تصویر را برای ارائه بهترین عملکرد ممکن تصویر و ویدئو بهینه می‌کنند.

اهمیت در صنعت

مهندسان کیفیت تصویر در توسعه و بهبود محصولات تصویربرداری که به طور گسترده در بخش‌ های مختلف مانند صنایع الکترونیک مصرفی، امنیت، خودرو و سلامت استفاده می‌شود نقش کلیدی ایفا می‌کنند. تخصص آنها در اعتبارسنجی، آزمایش و بهینه سازی کیفیت تصویر به شرکت ها کمک می‌کند تا محصولات با کیفیتی را ارائه دهند که انتظارات مشتری را برآورده می‌کند و مزیت رقابتی در بازار ایجاد می‌کند. علاوه بر این، نقش مهندسان کیفیت تصویر در ایجاد نوآوری در زمینه فناوری تصویربرداری غیر قابل چشم پوشی است. این متخصصان با سایر تیم های مهندسی همکاری می‌کنند تا قابلیت های جدیدی را برای مشتریان به ارمغان آورند.

وظایف

یک مهندس کیفیت تصویر نقش مهمی در تضمین بالاترین کیفیت تصاویر تولید شده توسط سیستم های تصویر‌برداری و دوربین‌ها دارد. مسئولیت های آنها عبارتند از:

1. درک معیارهای عملکرد کیفیت تصویر دوربین: مهندسان کیفیت تصویر باید علاوه بر شاخص های اختصاصی کمپانی با شاخص‌های کلیدی عملکرد (KPI) مرتبط با کیفیت تصویر، مانند وضوح، نویز، محدوده دینامیکی، دقت رنگ، اعوجاج، یکنواختی و انحراف رنگی آشنا باشند و آن هارا بررسی کنند.
2. توسعه فریمورک های اتوماسیون برای اندازه گیری عملکرد: آنها مسئول ایجاد فریمورک های اتوماسیون قابل اعتماد هستند که می‌توانند کیفیت تصویر را بر اساس محیط های آزمایشگاهی اندازه گیری کنند.
3. حفظ زیرساخت اتوماسیون تست موجود: مهندسان کیفیت تصویر باید اطمینان حاصل کنند که زیرساخت اتوماسیون تست فعلی به روز است و به درستی کار می‌کند. این ممکن است شامل بررسی تست‌های شکست‌خورده، به‌روزرسانی ابزار‌ها، و تنظیم ابزار های تست برای کار با دستگاه‌های جدید باشد.
4. تأیید کیفیت تصویر دوربین در دنیای واقعی: آنها مسئول تأیید کیفیت تصویر دوربین ها در سناریوهای واقعی، شناسایی مشکلات و بررسی راهکار های بهبود آن ها هستند.
5. تنظیم پردازشگر سیگنال تصویر (ISP): برای بهبود کیفیت تصویر شامل بهینه سازی الگوریتم ها، پارامترها و تنظیمات مختلف برای دستیابی به بهترین خروجی ممکن است. برای انجام این کار، از بررسی ها و معیار ها مختلفی استفاده می‌کنند. یکی از این موارد ارزیابی 3A است که شامل الگوریتم های مرتبط با Auto-exposure ،Auto-focus و Auto-white-balance است.

به طور خلاصه، مسئولیت‌های یک مهندس کیفیت تصویر حول درک معیارهای کیفیت تصویر، توسعه و حفظ فریمورک های اتوماسیون تست، تأیید کیفیت تصویر در دنیای واقعی، و ارائه ابزارها و زیرساخت‌های لازم برای تست کیفیت تصویر است.

مهارت ها و صلاحیت های مورد نیاز

برای فعالیت تحت عنوان مهندس کیفیت تصویر، مهارت ها و شرایط زیر به طور توسط شرکت ها درخواست می‌شود:

1. تجربه در تست کیفیت تصویر و الگوریتم های پردازش تصویر: تجربه عملی در تست کیفیت تصویر و کار با الگوریتم های پردازش تصویر برای درک تفاوت های ظریف کیفیت و عملکرد تصویر بسیار مهم است. در این مورد می‌توان به آشنایی با الگوریتم ها و نرم‌افزار های مربوط به کیفیت تصویر مانند Imatest ،ISO12233 و یا DxO اشاره کرد.
2. درک اتوماسیون تست کیفیت در شرایط آزمایشگاهی و سناریو های واقعی: آشنایی با روش های تست کیفیت تصویر مبتنی بر آزمایشگاه و تایید کیفیت تصویر در دنیای واقعی برای اطمینان از تست دقیق و کارآمد ضروری است.
3. آشنایی با  ISP Pipeline: آشنایی با این پردازشگر برای بهینه سازی و ایرادیابی الگوریتم ها و پارامتر ها مختلف سیستم ضروری می باشد. نمونه ای از یک ISP pipeline را در تصویر زیر مشاهده می کنید:

   

    

4. تجربه در حوزه ماشین لرنینگ و پردازش تصویر: آشنایی با فناوری های یادگیری ماشین و پردازش تصویر می‌تواند به بهبود کیفیت تصویر و توسعه راه حل های نوآورانه کمک کند.
5. تجربه برنامه نویسی: تجربه کار با زبان هایی مانند C یا ++C علاوه بر زبان های اسکریپت نویسی مانند Python ،Julia و یا MATLAB برای توسعه فریمورک های مرتبط با پردازش تصویر ضروری است.

مسیر شغلی

مهندسان کیفیت تصویر نقش مهمی در حصول اطمینان از اینکه تصاویر با بالاترین استانداردهای وضوح و دقت مطابقت دارند، ایفا می‌کنند. آنها فرصت های شغلی متنوعی در صنایع مختلف دارند که در آن کیفیت تصویر در درجه بالایی از اهمیت قرار دارد. این متخصصان در شرکت‌های لوازم الکترونیکی مصرفی استخدام می‌شوند، جایی که قابلیت دستگاه‌هایی مانند تلفن‌های هوشمند و دوربین‌های دیجیتال را بهبود می‌دهند. در بخش خودرو، مهندسان کیفیت تصویر به توسعه دوربین‌های خودرو کمک می‌کنند که یک قسمت حیاتی در سیستم خودروهای خودران به شمار می‌رود. همچنین شرکت های تصویربرداری پزشکی برای بهبود دقت تصاویر پزشکی از تخصص این افراد کمک می گیرند.

شرکت Apple و دوربین محصولاتش را می توان به عنوان مثالی از مهندسی کیفیت تصویر در موفق ترین حالت ممکن در نظر گرفت. در رویداد Wanderlust که در سپتامبر 2023 برگذار شد، آیفون 15 معرفی شد و بررسی امکانات دوربین این دستگاه توسط مریم عظیمی هاشمی که به عنوان مهندس کیفیت تصویر دوربین در Apple مشغول است انجام شد.

جمع بندی

با ادامه پیشرفت فناوری تصویربرداری، وجود متخصصانی که بر بهینه سازی و اعتبارسنجی کیفیت تصویر متمرکز شده اند ضروری می شود.

مهندسان کیفیت تصویر در ارزیابی معیارهای کیفیت تصویر، توسعه اتوماسیون تست، تجزیه و تحلیل اجزای دوربین و بهینه‌سازی الگوریتم‌ها متخصص هستند و مشارکت آنها در حصول اطمینان از کیفیت سیستم های تصویر‌برداری حیاتی است.