Procesamiento Digital de Imagenes

M en C. Jaime Hueso ZavalaM en C. Jaime Hueso Zavala

División de Electrónica

Imagen

Reproducción de la figura de un objeto por la combinación de los rayos de luz que proceden de él.

Es una representación visual, que manifiesta la Es una representación visual, que manifiesta la apariencia visual de un objeto real o imaginario

Camara Obscura

Este es el fundamento de la cámara fotográfica. Si en una caja cerrada hacemos un orificio pequeño y colocamos un cuerpo luminoso por delante dentro de la caja aparecerá la imagen del mismo invertida. Teniendo en cuenta la propagación rectilínea de la luz y siendo el en cuenta la propagación rectilínea de la luz y siendo el orificio pequeño los rayos que llegan a este son oblicuos entonces como la luz no dobla sigue su recorrido rectilíneo formando una imagen invertida como se ve en la figura.

Etapas en el Procesamiento Digital de Imágenes

PREPROCESADO (MEJORA-

RESTAURACIÓN)

SEGMENTACIÓN

REPRESENTACIONY DESCRIPCION

RESTAURACIÓN)

ADQUISICIÓN DE LA

IMAGENimagenIMAGEN

Y DESCRIPCION

RECONOCIMIENTO INTERPRETACIÓN

BASE DE CONOCIMIENTO

Adquisición de la Imagén

Se requieren de dos elementos para adquirir una imagen.

1. Dispositivo Físico. Sensible a una determinada banda de espectro de energía determinada banda de espectro de energía electromagnética (rayos X, ultravioleta, visible o infrarrojos) que produzca una señal eléctrica de

salida proporcional al nivel de energía detectado.

2. Digitalizador. Dispositivo para convertir la señal de salida a forma digital

Preprocesamiento

Mejorar la imagen de forma que aumente las posibilidades de éxito en los procesos siguientes.

El procesamiento trata técnicas de mejorar el contraste, eliminar ruido y aislar regiones cuya textura indica la probabilidad de información alfanumérica

Segmentación

Partir una imagen en objetos (partes constituyentes). A La salida del proceso de segmentación se obtienen los datos del píxel en bruto.del píxel en bruto.

Representación

Tomar decisión si nos interesan los contornos de una región (esquinas e inflexiones) o todos los puntos de una región (textura y estructuración)región (textura y estructuración)

Etapas del PDI cont.Descripción (selección de rasgos):

Extraer rasgos con información cuantitativa de interés para diferenciar entre píxeles.entre píxeles.

Reconocimiento:

Asignar una etiqueta a un objeto basándose en la información proporcionada por la descripción.

AplicacionesAutomatización de procesos industriales.

Análisis automatizado de imágenes médicas (radiografía, tomografía, ultra sonido, etc.)

Análisis de la superficie terrestre Análisis de la superficie terrestre (reconocimiento de superficies, identificación de sembradíos, fallas geológicas, etc.),

Criminología (análisis de huellas digitales, reconstrucción de rostros)

Meteorología (mediciones sobre la superficie terrestre de temperatura, humedad, presión de aire, etc.)

y(0,0) pixeles horizontales (columnas)

pixeles verticales

(filas)

I = [f(x,y)] =

[ f(0,0) f(0,1) ... f(0,M-1)

f(1,0) f(1,1) ... f(1,M-1)

Representación de una Imagen

x

(filas) f(1,0) f(1,1) ... f(1,M-1)

...

f(N-1,0) f(N-1,1)...f(N-1,M-1) ]

M columnas

N filas

M x N pixeles

• Resolución espacial. Número de pixeles (M x N).

• Resolución de intensidad de luz. Número de niveles

de intensidad (L). (Número de bits con los que se

representa la intensidad de la luz de cada pixel).

Caracteristicas de una imagen

representa la intensidad de la luz de cada pixel).

• Brillo. Intensidad promedio de luz.

• Contraste. Diferencia de intensidades.

• Histograma. Distribución de los niveles de intensidad

de la luz.

∑ ∑− −

=

1 1

),(1 N M

I yxfm

Intensidad promedio de luz que contiene la imagen

Brillo

∑ ∑= =

=

0 0

),(x y

I yxfn

m

m = número de niveles de intensidad

n = número de pixeles (M x N)

Ejemplos de Brillo

mI = 85.5 mI = 111.16 mI = 135.8

Diferencia de intensidad que en general se presenta

entre los puntos más claros y los puntos más

oscuros de la misma. En una imagen con poco

contraste no resalta el cambio de luz entre una zona

oscura y una zona blanca de la misma, mientras

Contraste

21

0

1

0

]),([1∑ ∑

−

=

−

=

−=

N

x

I

M

y

I myxfn

q

oscura y una zona blanca de la misma, mientras

que en una imagen con mucho contraste este

cambio es mucho más notorio.

Ejemplos de Contraste

qI = 43 qI = 59.18 qI = 77.53

Histograma.

frecuencia

del valor de

intensidad

valor de intensidad (tonos)

Histogramas (Ver graficas)

mI = 85.5 mI = 135.8

Histogramas. (Comparar)

qI = 43 qI = 77.53

Imágenes en Color.

plano rojo plano verde plano azul

Histogramas en Color

plano rojo plano verde plano azul

CONCLUSIONES

Se requieren aspectos de,

� Optica

� Electronica� Electronica

� MATEMATICAS

� Fotografia

� Programación.

Campo creciente de aplicación

SESION DE PREGUNTAS