Post on 02-Aug-2020
Cambio ruido por estructuraCambio ruido por estructura...
Amplificador 2007
Facultad de ArquitecturaFacultad de Arquitectura
Un cuadrado sobre fondo contrastadoUn cuadrado sobre fondo contrastado
Imagen digital arreglo de númerosImagen digital arreglo de números
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 100 100 100 100 100 100 0 0
0 0 100 100 100 100 100 100 0 0
0 0 100 100 100 100 100 100 0 00 0 100 100 100 100 100 100 0 0
0 0 100 100 100 100 100 100 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Imagen digitalImagen digital• Es una tabla de valores: los píxeles.
• Cada píxel puede valer entre 0 y 255.
• Número de píxeles: líneas x columnas.Número de píxeles: líneas x columnas.
Líneas x columnas x nivel de grisLíneas x columnas x nivel de gris
Un posible modeloUn posible modelo
i á f d l• La imagen está formada por planos
• El ruido sería la variación del valor de los píxeles en torno a esos planos
Un cuadrado con ruidoUn cuadrado con ruido
Un cuadrado con ruido visto de ladoUn cuadrado con ruido visto de lado
¿Qué hay en la imagen?¿Qué hay en la imagen?
• Pero al mirar una imagen sólo veo los pixelesPero al mirar una imagen sólo veo los pixeles, es decir una grilla de números ¿Cómo los interpreto?interpreto?.
• Suponemos algo: tenemos un mundo formado por planospor planos.
• Para “ver” ese mundo debo ignorar el ruido.
¿Sacarle ruido a una imagen?¿Sacarle ruido a una imagen?
• Se plantea un problema:Se plantea un problema:– Vista la imagen: ¿Qué es ruido y qué esinformación?información?
• Hay una dualidad: lo que a un nivel de resolución es estructura quizás a otro nivel esresolución es estructura, quizás a otro nivel es un detalle sin importancia que puede ser considerado “ruido”considerado ruido
¿Cómo exploro la imagen?¿Cómo exploro la imagen?
• Miro la imagen a través de un hueco que seMiro la imagen a través de un hueco que se pasea por ella:– ¿Dónde?– ¿Dónde?
– ¿Forma y tamaño del hueco?
D b di i i l i t é d l• Debo adivinar si lo que miro a través del hueco es “importante” (información, t t ) i t b ióestructura) o si es una perturbación, un
ruido…
Una ventana de observación de 5x5Una ventana de observación de 5x5
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 0 0
100 100 100 0 0
100 100 100 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
Una ventana de observación de 5x5Una ventana de observación de 5x5
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
110 60 100 3 1
100 150 100 7 8
105 90 70 4 0
10 5 8 2 5
0 3 10 0 9
Estructura y ruidoEstructura y ruido
• El valor del píxel depende de la información y del ruidodel ruido.– Su valor es alto (cuadrado) o bajo (fondo)
S l í “ i l di ”– Su valor varía en torno a ese “nivel medio”
• Valor del Pixel = (Valor Definido Por La Estructura) + (Valor Variable Impuesto Por El Ruido).
Ejemplo de filtro anti ruidoEjemplo de filtro anti ruido
d 3 3 l i d• Paseo una ventana de 3x3 por la imagen de entrada.
• En cada posición calculo el valor medio.
• Pongo ese valor en la imagen de salida.g g
PromediadoPromediado
97 104 99
103 100 100
110 94 101
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99 101
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
PromediadoPromediado
104 99 87
100 100 110
94 101 120
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99 101 102
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
PromediadoPromediado
99 87 92
100 110 99
101 120 98
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99 101 102 101
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
PromediadoPromediado
87 92 ?
110 99 ?
120 98 ?
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99 101 102 101 ?
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
PromediadoPromediado
103 100 100
110 94 101
99 102 100
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99 101 102 101 ?
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
101
PromediadoPromediado
100 100 110
94 101 120
102 100 100
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99 101 102 101 ?
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
101 103
PromediadoPromediado
100 110 99
101 120 98
100 100 103
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99 101 102 101 ?
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
101 103 103
promediadopromediado
97 104 99 87 92
103 100 100 110 99
? ? ? ? ?
? 101 102 101 ?
110 94 101 120 98
99 102 100 100 103
95 100 110 92 100
? 101 103 103 ?
? 101 102 103 ?
? ? ? ? ?
Zonas regulares:Zonas regulares:
100 100 100
100 100 100
100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
Zonas regularesZonas regulares
• Todo queda igual…
¿Qué pasa si hay un pixel loco?¿Qué pasa si hay un pixel loco?
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 250 100 100
100 100 100 100 100100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
Un pixel loco:Un pixel loco:
100 100 100
100 100 100
100 100 250
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 117
100 100 250 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
Un pixel loco:Un pixel loco:
100 100 100
100 100 100
100 250 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 117 117
100 100 250 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
Un pixel loco:Un pixel loco:
100 100 100
100 100 100
250 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 117 117 117
100 100 250 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
Un pixel loco:Un pixel loco:
100 100 100
100 100 250
100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 117 117 117 100
100 100 250 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 117
Un pixel loco:Un pixel loco:
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 117 117 117 100
100 100 250 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 117 117 117 100
100 117 117 117 100
100 100 100 100 100
Un píxel locoUn píxel loco
• Lo desparrama…
¿Un borde?¿Un borde?
0 0 250
0 0 250
0 0 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250 83
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
¿Un borde?¿Un borde?
0 250 250
0 250 250
0 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250 83 167
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
¿Un borde?¿Un borde?
250 250 250
250 250 250
250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250 83 167 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
¿Un borde?¿Un borde?
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 83 167 250 250
0 83 167 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 83 167 250 250
0 83 167 250 250
0 83 167 250 250
¿Un borde?¿Un borde?
• Suaviza el borde… es decir que lo destruye…
PromediadoPromediado
f d l d 3 3• Afecta todo en el entorno de 3x3
• Desparrama.
• Disminuye el ruido pero destruye estructura…
Filtrando cada vez más…Filtrando cada vez más…
Una imagenUna imagen
Si sacamos ruido con promedio 5x5Si sacamos ruido con promedio 5x5
Si sacamos ruido con promedio 9x9Si sacamos ruido con promedio 9x9
Sacamos ruido con promedio 31x31Sacamos ruido con promedio 31x31
Posible soluciónPosible solución
• Un operador que saque ruido en las zonasUn operador que saque ruido en las zonasregulares y no lo haga en las zonas frontera.
• Un operador con dos pedazos:• Un operador con dos pedazos:– Una parte que “explora” las características de los píxeles en la ventanapíxeles en la ventana.
– Una parte que actúa sobre los píxeles, según el resultado del “explorador”:resultado del explorador :
• Si es una zona “plana”: promedio.
• Si hay borde: no promedio.Si hay borde: no promedio.
Filtro adaptativoFiltro adaptativo
Promedio
Estructura?
Promediono
siNo promedio
si
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
0 0 250 250 250
Filtro adaptativoFiltro adaptativo
Variación = 0 Promedio
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10 0
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
Filtro adaptativoFiltro adaptativo
Variación grande
No Promedio
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10 0 0
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
Filtro adaptativoFiltro adaptativo
Variación grande
No Promedio
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10 0 0 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
Filtro adaptativoFiltro adaptativo
Variación = 0 Promedio
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10 0 0 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
Filtro adaptativoFiltro adaptativo
Variación ?Promedio o
no
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10
0 0 0 10 10 10 0 0 0 10 10 10
Filtrando cada vez másFiltrando cada vez más
Una imagenUna imagen
Si sacamos ruido con adaptativo3x3Si sacamos ruido con adaptativo3x3
Si sacamos ruido con adaptativo9x9Si sacamos ruido con adaptativo9x9
Si sacamos ruido con adaptativo31x31Si sacamos ruido con adaptativo31x31
Filtro fijo versus adaptativo…Filtro fijo versus adaptativo…