martes, 7 de mayo de 2013

5.1 PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DIGITALES

"Imagen monocromática" simplemente, se refiere a una función de intensidad de luz bidimensional f(x,y). "X" e "Y" indican las coordenadas espaciales y el valor de f en cualquier punto (x,y) es proporcional a la luminosidad (o nivel de gris) de la imagen en dicho punto.

una imagen digital es una imagen (función) f(x,y) que ha sido discretizada tanto en coordenadas espaciales como en luminosidad.

una imagen digital puede ser considerada una matriz cuyos indices de renglón y columna identifican un punto (un lugar en el espacio bidimensional) en la imagen y el correspondiente valor de elemento de matriz identifica el nivel de gris en aquel punto.Los elementos de estos arreglos digitales son llamados elementos de imagen o pixels.
En el tratamiento de imágenes se pueden distinguir tres etapas principales:
1.-  Adquisición de la imagen.
2.-  Procesamiento de la imagen.
3.-  Presentación al observador.
La adquisición de la imagen está a cargo de algún transductor o conjunto de transductores que mediante la manipulación de la luz o de alguna otra forma de radiación que es emitida o reflejada por los cuerpos, se logra formar una representación del objeto dando lugar a la imagen. Ejemplos: el ojo humano, sensores de una cámara fotográfica o de vídeo, tomógrafos. 


Durante La Etapa De Adquisición, los transductores agregan ruido a la imagen.
Además del ruido, los transductores poseen una resolución limitada, lo cual repercute en la apreciación de dicha imagen .
El Procesamiento Digital de la imagen consiste en eliminar la mayor cantidad de ruido que se le agrega durante la adquisición así como también mejorar las características de dicha imagen como:
definición de contornos, color, brillo, etc., valiéndose de procedimientos y herramientas matemáticas.
En esta etapa se encuentran también técnicas de codificación para el almacenamiento o bien para la transmisión.
La Presentación Al Observador






Para la presentación de la imagen se deben considerar ciertos aspectos de percepción humana así como las velocidades de despliegue del dispositivo utilizado.

Para la selección del procesamiento y/o codificación que se hará sobre una señal, es necesaria una interpretación de las componentes de la señal. El modelo del sistema de visión humano puede ser utilizado en ciertas etapas de procesamiento para dicha interpretación.
Los Dispositivos de Despliegue:  sintetizan una imagen usando un número finito de respuestas básicas de despliegue, como los puntos de fósforo utilizados en un tubo de rayos catódicos.

*Seleccionar el tamaño
*La Forma 
*La Configuración (Número Y Posición Relativa)
*Obtener Imágenes Con La Calidad/Fidelidad 
*Controlados De La Mejor Manera Óptima  


Realizar un breve estudio, sobre el funcionamiento del sistema visual humano (Human Visual System, HVS) Será de utilidad para entender mejor la forma en que percibimos las imágenes y con ello, poder explotar estas características en el tratamiento digital de imágenes.

Es posible modelar el ojo humano como un sistema lineal e invariante en el tiempo (SLI). Para ello se deben
tener presentes dos conceptos:
La Respuesta Al Impulso
* La Función De Transferencia 


La Respuesta Al Impulso, que es una función que describe el comportamiento en el tiempo de un sistema,
 


La Función De Transferencia
Describe al sistema en el dominio de la frecuencia, y es la transformada de Fourier de la respuesta impulso.
El ojo se puede modelar como un sistema que modifica funciones y que depende de tres variablesLa respuesta puede ser representada como una función que también depende de tres variables (dos espaciales y una temporal).
Un filtro
paso-bajas, cuya frecuencia de corte se ubicaba en el intervalo de 24 a 30 imágenes por segundo.Efecto conocido como flicker, frecuencia del ojo puede variar, según la intensidad de la luz. En las pantallas de cristal líquido (LCD, Liquid Crystal Display), los cristales de un mismo color se colocaban en líneas verticales, lo que daba como resultado una resolución desagradable a la vista del observador;  Esto motivó a los investigadores a buscar una solución que mejorara la calidad de la imagen.

1.Disminuir el tamaño de los cristales de tal forma que la resolución aumentara .
2.  cambiar la disposición de los cristales de forma que en lugar de formar líneas verticales formaran líneas diagonales

Las líneas de LCD al ser diagonales, también construyen pequeños hexágonos que permiten tener una mejor adaptación a las células receptoras del ojo.
El ruido en las imágenes se manifiesta como un aumento en la brillantez de algunos pixels más que en otros es un problema común y complicado de resolver. El ruido existe, tanto en frecuencias altas como bajas, y la imagen sólo tiene valores significativos de amplitud en frecuencias bajas, una forma de suprimir el ruido de la imagen es aplicándole un filtro paso-bajas, 



A esta resta se le llama error de estimación, y se puede observar que el error de estimación es menor en la imagen tratada, que en la imagen que contiene ruido .El error de estimación se espera que sea el mínimo entre una imagen nítida y una imagen filtrada .Sin embargo es interesante observar que si la imagen contiene poco ruido, los observadores preferirán las imágenes con ruido, que las imágenes que han sido filtradas.
El ojo humano es más tolerante con el ruido que contra la falta de nitidez. Sólo cuando hay demasiado ruido es preferible, para el ojo humano, una imagen filtrada.

Factor más importante en la presentación de una imagen es la nitidez.

Podemos constatar entonces que el ojo tiene sólo cierta tolerancia al ruido.




El ojo también tiene limitaciones en la resolución espacial, y muestra de ello es el siguiente ejemplo: Cuando se ve de cerca la pintura de Salvador Dalí  

Las áreas de aplicación del tratamiento de imágenes digitales son muchas, siendo la Medicina, Astronomía, Micros-copia, entre otras tantas disciplinas, las beneficiarias del Procesamiento Digital de Imágenes.
Además existen diversos modelos para la formación de imágenes y la utilización de estos depende de lo que se desea estudiar . por ejemplo las imágenes acústicas; en donde se utilizan sonidos tanto en frecuencias bajas (usados en Geología) como de ultrasonido comúnmente usadas en medicina.

REFERENCIAS:
1] Gonzalez, R. C. , and Woods, P., Digital Image Processing, Addison Wesley, 2002
[2]http://encyclopedia.thefreedictionary.com/light
[3] Hecht, E.,Óptica, Addison Wesley Iberoamericana, Madrid, 2000
http://verona.fi-p.unam.mx/boris/teachingnotes/Introduccion.pdf









INTEGRANTES DEL EQUIPO:

ESPINOZA CRUZ LUIS ENRIQUE
BUSTOS HERNANDEZ MARIA TERESA
GARCES CRUZ GONZALO



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