Herramienta: Imágenes digitales y su...

Herramienta:Imágenes digitales y su aplicación

Herramienta:Imágenes digitales y su aplicación

JC AntoranzDpt. Física Matemática y de Fluidos

UNED

JC AntoranzDpt. Física Matemática y de Fluidos

UNED

Departamento de Física Matemática y Fluidos – Laboratorio de Medida Avanzada por Imagen – U.N.E.D.Departamento de Física Matemática y Fluidos – Laboratorio de Medida Avanzada por Imagen – U.N.E.D.

DefinicionesDefiniciones

• Imagen digital– Conjunto de números enteros o no,

representando una escena (diccionario)– Conjunto de valores generados por

muestreo de una función continua …..• Imagen de teledetección digital

– Colección de datos relativos a la interacción de alguna forma de radiación con el medio

• 25, 35, 44, 22, 12, 76, .....

• Imagen digital– Conjunto de números enteros o no,

representando una escena (diccionario)– Conjunto de valores generados por

muestreo de una función continua …..• Imagen de teledetección digital

– Colección de datos relativos a la interacción de alguna forma de radiación con el medio

• 25, 35, 44, 22, 12, 76, .....Función muestreada y cuantizada


Como digitalizaban nuestros abuelosComo digitalizaban nuestros abuelos


Imagen digitalImagen digital


142 174 164 218 250 255 250 252 255 255 107 107 102 80 127 174 237 218 252 255 90 34 24 34 34 24 51 88 127 164 80 26 19 53 34 19 24 85 117 137 78 76 34 44 26 26 34 24 71 90 85 85 90 26 26 26 26 34 76 83 88 102 90 53 26 26 34 73 85 78 102 110 105 90 98 105 105 110 107 93 107 115 110 110 110 117 115 110 107 102 105 110 110 117 110 132 115 110 107 105

142 174 164 218 250 255 250 252 255 255 107 107 102 80 127 174 237 218 252 255 90 34 24 34 34 24 51 88 127 164 80 26 19 53 34 19 24 85 117 137 78 76 34 44 26 26 34 24 71 90 85 85 90 26 26 26 26 34 76 83 88 102 90 53 26 26 34 73 85 78 102 110 105 90 98 105 105 110 107 93 107 115 110 110 110 117 115 110 107 102 105 110 110 117 110 132 115 110 107 105

Imagen digitalImagen digital• Formada por píxeles• Cada píxel tiene:

– Posición (Coordenadas)– Intensidad (Nivel de gris)

• Escala de gris– Conjunto de todos los posibles valores

asociados al píxel o al brillo• Nivel de gris

– Medida cuantitativa de una propiedad local asociada con la localización del píxel

• Formada por píxeles• Cada píxel tiene:

– Posición (Coordenadas)– Intensidad (Nivel de gris)

• Escala de gris– Conjunto de todos los posibles valores

asociados al píxel o al brillo• Nivel de gris

– Medida cuantitativa de una propiedad local asociada con la localización del píxel

x=10, y=5

V= 90

x=10, y=5

V= 90

‘Matriz’‘Matriz’


ID: Muestreo y cuantificaciónID: Muestreo y cuantificación• Muestreada

– El espacio se divide en pequeños elementos (pixels)

– Variable discreta vsRealidad, variable continua

• Muestreada– El espacio se divide

en pequeños elementos (pixels)


• Cuantizada– “El gris” de cada punto

sólo puede tomar ciertos valores


• Cuantizada– “El gris” de cada punto

sólo puede tomar ciertos valores



ID: Muestreo y cuantificaciónID: Muestreo y cuantificación


Criterios técnicosCriterios técnicos

• Contraste (Qué se ve)– ¿Qué determina el contraste?

• Resolución espacial (con qué detalle se ve)– Separación estructuras próximas

• Resolución temporal (con qué diferencia temporal se ve: imágenes movidas)– Tiempo adquisición. Evita imagen ‘movida’

• Ruido (aleatorio y/o artefactos)

• Contraste (Qué se ve)– ¿Qué determina el contraste?


• Resolución temporal (con qué diferencia temporal se ve: imágenes movidas)– Tiempo adquisición. Evita imagen ‘movida’





• Resolución temporal (con qué diferencia temporal se vé: imágenes movidas)– Tiempo adquisición. Evita imagen ‘movida’

• Contraste (Qué se vé)– Qué determina el contraste



• Resolución temporal (con qué diferencia temporal se vé: imágenes movidas)– Tiempo adquisición. Evita imagen ‘movida’

• Contraste (Qué se vé)– Qué determina el contraste



Resolución espacial -IResolución espacial -I

• Resolución espacial– Es el tamaño que un pixel representa en el

mundo real– Los pixels no tienen, necesariamente, una

resolución cuadrada – La resolución espacial está relacionada

con la capacidad de distinguir detalles en la imagen.

• Resolución espacial– Es el tamaño que un pixel representa en el

mundo real– Los pixels no tienen, necesariamente, una

resolución cuadrada – La resolución espacial está relacionada

con la capacidad de distinguir detalles en la imagen.


Efecto del tablero de ajedrezEfecto del tablero de ajedrez

256x256256x256

16x1616x16

32x3232x32

64x6464x64

128x128128x128

•La resolución depende de:–Número de pixels por dimensión (Image sampling)–Niveles de intensidad de color (Gray level quantization)

•La resolución depende de:–Número de pixels por dimensión (Image sampling)–Niveles de intensidad de color (Gray level quantization)


x1x1

x8x8

x4x4

x2x2

PixelizaciónPixelización


Niveles de gris Niveles de gris


Niveles de grisNiveles de gris

88 44 22



• Resolución espacial– Separación estructuras próximas

• Resolución temporal– Tiempo adquisición. Evita imagen ‘movida’

• Contraste – Qué determina el contraste

• Ruido

• Resolución espacial– Separación estructuras próximas


• Contraste – Qué determina el contraste

• Ruido



• Resolución espacial– Separación estructuras próximas (mm)


• Contraste – Qué determina el contraste (con qué

detalle se ve)• Ruido

• Resolución espacial– Separación estructuras próximas (mm)


• Contraste – Qué determina el contraste (con qué

detalle se ve)• Ruido


ContrasteContraste

• Intensidad, nivel de gris, señal• Contraste (absoluto, relativo) = ∆I / I• Intensidad, nivel de gris, señal• Contraste (absoluto, relativo) = ∆I / I

I+∆II+∆III

Origen del contraste: modalidad


Análisis de imágenesAnálisis de imágenes

• Introducción• Interpretación visual• Procesado digital• Preprocesado• Mejora• Transformaciones• Clasificación• Integración

• Introducción• Interpretación visual• Procesado digital• Preprocesado• Mejora• Transformaciones• Clasificación• Integración


Interpretación y análisisInterpretación y análisis

• Interpretación y análisis obliga a la identificación y/o medida de diferentes objetos para la extracción de información.

• Los “objetivos”pueden ser:– Puntos, líneas, o

áreas.– Pueden tener

cualquier forma– Debe ser

• Interpretación y análisis obliga a la identificación y/o medida de diferentes objetos para la extracción de información.

• Los “objetivos”pueden ser:– Puntos, líneas, o

áreas.– Pueden tener

cualquier forma– Debe ser


Interpretación manual y automáticaInterpretación manual y automática

• Manual (principio)– Fotografías, militar

• Con la era digital se pasa a sistemas más automatizados

• La interpretación manual no necesita de grandes equipamientos

• La interpretación automática requiere de un sustento humano y tecnológico muy importante.

• Manual (una imagen) vsautomático (miles de i á l )

• Manual (principio)– Fotografías, militar

• Con la era digital se pasa a sistemas más automatizados

• La interpretación manual no necesita de grandes equipamientos

• La interpretación automática requiere de un sustento humano y tecnológico muy importante.

• Manual (una imagen) vsautomático (miles de i á l )


Elementos de la interpretación visualElementos de la interpretación visual

• Tono (intensidad luminosa)

• Forma• Tamaño• Estructura• Textura• Asociación• Sombras

• Tono (intensidad luminosa)

• Forma• Tamaño• Estructura• Textura• Asociación• Sombras


Procesamiento digitalProcesamiento digital

• Preprocesado– Corrección radiométrica

y geométrica– Eliminación de ruido

electrónico en los sensores

– Relleno de puntos falsos• Mejora de la imagen

– Ayuda a una mejor interpretación

• Transformaciones de la imagen– Utilización y combinación

de todos los canales.– Fusión de las imágenes

• Clasificación de imágenes

• Preprocesado– Corrección radiométrica

y geométrica– Eliminación de ruido

electrónico en los sensores

– Relleno de puntos falsos• Mejora de la imagen

– Ayuda a una mejor interpretación

• Transformaciones de la imagen– Utilización y combinación

de todos los canales.– Fusión de las imágenes

• Clasificación de imágenes


Proceso de registro geométricoProceso de registro geométrico

• Registro de la imagen con distintos puntos de control– Imagen a mapa– Imagen a imagen

• Resampling– Vecino más próximo– Interpolación

• Lineal• Bilineal

• Registro de la imagen con distintos puntos de control– Imagen a mapa– Imagen a imagen

• Resampling– Vecino más próximo– Interpolación

• Lineal• Bilineal


Transformaciones de la imagenTransformaciones de la imagen

• Sustracción de imágenes

• Cociente de bandas• Análisis de

componentes principales

• Sustracción de imágenes

• Cociente de bandas• Análisis de

componentes principales

Reducción de la dimensionalidad del problemaReducción de la dimensionalidad del problema


¿Qué podemos hacer con las imágenes?

¿Qué podemos hacer con las imágenes?

• Operaciones básicas• Operaciones geométricas• Mejoras, filtros y gradientes• Segmentación y medidas• Clasificación• Fusión

• Operaciones básicas• Operaciones geométricas• Mejoras, filtros y gradientes• Segmentación y medidas• Clasificación• Fusión

Acta est fabula

Descanso

Acta est fabula

Descanso

Herramienta: Imágenes digitales y su...

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