Tratamiento digital de imágenes y visión artificial

Resumen
Concepto:
Consideramos una función bidimensional para definir a una imagen.

(x,y) punto en la matriz
f(x,y) da el valor de la intensidad lumínica en ese punto

0 ? f(x,y) ? L ? negro ? f(x,y) ? blanco

imagen ? matriz

m=320 …… Filas ; n=200 ……..columnas
p=8 ………nº de bits para la cuantificación de una muestra

Cada punto de la matriz es un pixel
Entonces la matriz queda de un tamaño dado, que simplificando
M=N=256 ? MxNxP…..64k Bytes

Operaciones que se realizan
Filtros para mejorar la imagen
Mediana
Media
Moda
Filtros de frecuencia pasa bajos, pasa banda, y pasa altos

Gradiente para detección de bordes
Gx , Gy
Laplaciano
Detección de puntos y líneas: EO, NS, NE-SO, NO-SE

Histograma para ecualización y segmentación

Operaciones geométricas:
Zoom y Unzoom
Giro y traslación
Resumen

Manipulación de pixeles
Complementación o efecto negativo.
Umbralización
Ampliación de contraste
Operaciones Aritméticas
1.    Suma v(x,y) = u (x,y) + k 
2.    Resta v(x,y) = u (x,y) – k
3.    Producto v(x,y) = u (x,y).k
4.    Logaritmo v(x,y) = K . log ( 1 + u(x,y))
5.    Exponencial v(x,y) = K. exp ( u(x,y) -1 )
Operaciones lógicas
  1.    AND v(x,y) = u(x,y) and ( k )
2.    OR / XOR v(x,y) = u(x,y) OR ( k )
3.    NOT v(x,y) = NOT { u (x,y) }
Binarización
Clippin
Slice

Manipulación de pixeles
Complementación o efecto negativo.
negativo
original
Funcion: v(x,y)= L – u(x,y)

Operaciones geométricas
Operaciones geométricas
 No modifican la información, solo el aspecto visual. Magnificar o reducir simula acercarse o alejarse, desplazar o rotar es hacer lo mismo con el punto de observación.
Los pixeles de la rejilla transformada (punteada) no coinciden con los de la rejilla destino.
Rejilla original donde las intersecciones son los pixeles

Operaciones geométricas
Operaciones geométricas
 No modifican la información, solo el aspecto visual. Magnificar o reducir simula acercarse o alejarse, desplazar o rotar es hacer lo mismo con el punto de observación.
Mejor lo vamos a pensar como que la rejilla destino es la continua y la rejilla de origen es la punteada, entonces lo que tenemos que averiguar es el valor del pixel en la original p(x,y) que aplicándole la transformación obtengo la rejilla continua p(i’,j’). Para averiguar el valor del pixel original p(x,y) uso la interpolación.

Operaciones geométricas
Interpolación
Puede considerarse como el calculo del valor de luminancia de un pixel en
una posición cualquiera, como una función de los pixeles que le rodean
a1 = ( 1 – dx / ?x ) . ( 1 – dy / ? y) = ( 1 – dx ) . ( 1 – dy )
a2 = dx / ?x . ( 1 – dy / ? y) = dx . ( 1 – dy )
a3 = (1 – dx / ?x ) . dy / ? y = ( 1 – dx ) . dy
a4 = dx / ?x . dy / ? y = dx . dy 
El valor del pixel interpolado es :
p(x,y) = a1 . p(xi,yj) + a2 . p(xi+1,yj) + a3 . p(xi,yj+1) + a4 . p(xi+1,yj+1)
INTERPOLACION BILINEAL

Operaciones geométricas
Cambio de escalas
De la imagen original se toma un fragmento ( de k a k+n ) y se amplia hasta ocupar
el tamaño deseado ( tam puntos) . Esto corresponde a un factor de aumento
fac= tam / ( n+1 ) .
Xo = Xorig = Xmag . n / ( tam – 1 ) + kx
Yo = Yorig = Ymag . n / ( tam – 1 ) + ky
n = tam / fac – 1
kx = Xcent – n / 2
Ky = Ycent – n / 2
Primero calcula la coordenada de la rejila origen para cada uno de los tam puntos de la escala, y calculo el valor del pixel p(xorig,yorig) por interpolacion.

Operaciones geométricas
Cambio de escalas
De la imagen original se toma un fragmento ( de k a k+n ) y se amplia hasta ocupar
el tamaño deseado ( tam puntos) . Esto corresponde a un factor de aumento
fac= tam / ( n+1 ) .
B zoom A 75 100 100 ;
B zoom A 250 100 100 ;
B zoom A 200 120 120 ;