View
3.143
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Representación y fundamentos
de la imagen
El Espectro Electromagnético
Ultravioleta InfrarrojoVioleta Azul Verde Amarillo Naranja Rojo
Frecuencia (Hz)
Longitud de onda (metros)
Energía de un fotón (Electrón-voltios)
Términos del Espectro Electromagnético
vv
c m/s810·998.2
Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta
vhvE ·eV1510·136.4
donde:
(m)= Longitud de ondav(Hz, 1/s)=FrecuenciaE(eV)=Energía
Energía
Material semiconductor
Filtro
Capacitor metal-oxidoSemiconductor (MOS)
Fuentealimentación
CubiertaSalida de voltaje
Estructura de un sensor CCD
El proceso de adquisición de la imagen
Iluminación (fuentede energía)
Objeto (refleja otransmite la energía)
Capta la energía y la proyecta
Plano focal(sensor)
Imagen digitalizada
http://www.imageprocessingplace.com/
Intensidad de imágenes monocromáticas
Reflexión1,0
)lm/m(n Iluminació,0
:donde
,·,,
2
yxr
yxi
yxryxiyxf
Condición Iluminación(lm/m2)
Día claro 90.000
Día nuboso 10.000
Noche clara 0.1
Oficina comercial 1000
Material Reflexión
Terciopelo negro 0.01
Acero Inoxidable 0.65
Pared blanca 0.80
Nieve 0.93
Función imagen:
maxmin ),( LyxfL 1),(0 Lyxf
Representación de imágenes digitales
)1,1(...)1,1()0,1(
.
.
)1,1(.......)1,1()0,1(
)1,0(.......)1,0()0,0(
),(
NMfMfMf
Nfff
Nfff
yxf
),(...)2,()1,(
.
.
),2(....)2,2()1,2(
),1(.....)2,1()1,1(
NMfMfMf
Nfff
Nfff
A
No. Bits totales= M x N x (No. bits 1 pixel)
Clases / tipos
Imágenes en blanco y negro Poseen un intervalo [0, 1]: 0 representa al negro 1 representa al blanco
Restantes intervalos mínimo representa al negro máximo representa al blanco
Niveles de gris
114 117 111 77 112 114 113 88 112 113 111 114 109 80 106 106 105 82 70 88 111 113 112 90 101 99 98 79 88 90 117 115 117 105 98 99 97 83 95 86 119 111 114 115 94 97 98 86 69 78 116 100 101 116 86 97 98 87 71 65 115 91 90 115 81 98 100 90 83 56 115 86 84 116 79 100 104 95 99 84 112 82 96 98 123 71 117 80 114 102 125 110 83 104 98 85 102 93 77 94
Niveles de gris (II)
>>colormap(gray); mesh(aa); figure(gcf)
Color (RGB)
(:,:,1) = Rojo
100 103 98 97 100 97 99 101 102
(:,:,2) = Verde
126 129 122 123 126 121 123 125 123
(:,:,3) = Azul
89 92 90 86 89 87 87 89 90
Cantidad de colores: 32b b: Número de bits para cada componente de color
Resolución de intensidad vs Resolución espacial (I)
Resolución de intensidad
Imagen de 8 bits Imagen de 2 bits
Resolución de intensidad vs Resolución espacial (II)
Resolución espacial
Onda cuadrada
Cámara (lp/mm)
Impresión (Papel, Scaner,dpi)
2820 dpi 4000 dpi
Fuente
Color (YCbCr)
Y: LuminanciaCb: Azul - Valor de referenciaCr: Rojo - Valor de referencia
Relación entre RGB e YCbCr
B
G
R
Cr
Cb
Y
214.18786.93112
112203.74797.37
966.24553.128481.65
128
128
16
Conversión
>>ycbcr=rgb2ycbcr(rgb)>>rgb=ycbcr2rgb(ycbcr)
Variables que la definen
Conversión entre clases / tipos de imagen
uint16 uint8[0, 255] 0; [256,511] 1 ….
Color a intensidad
Color a grisI= 0.2989*R + 0.5870*G + 0.1140*B
Gris a blanco y negroSepara la imagen en dos regiones,
clasificadas por la diferencia en la iluminación
[0, 1,..,254,255] [0, 255]
),( yxg),( yxf
Tyxfsi
Tyxfsiyxg
),(0
),(255),(
T
>> g=im2bw(f, graythresh(f));
Método de Otsu
FormatosCompresión sin pérdida de calidad: La imagen original se puede recuperar a pesar de poder reducir de un 10% al 40% el tamaño de la imagenEjemplos: TIFF y PNG
Compresión con pérdida en la calidad: No se puede recuperar la calidad de la imagen originalEjemplos: GIF (mayor de 256 colores) y JPEG
TIFF (File Image File Format, .tif): Se utilizan para almacenar imágenes de alta calidad. Es el formato preferido de fotógrafos para crear copias impresas PNG (Portable Network Graphics, .png): Método de compresión sin pérdida de calidad, ocupa menos espacio que el formato TIFF GIF (Graphics Interchange Format, .gif): Representa imágenes de mejor calidad que el formato JPEG en páginas Web JPEG (Joint Photographic Experts Group, .jpg): Adecuada relación entre el nivel de calidad y el tamaño que ocupa en soportes digitales
Formato TIFFImagen original
>> imfinfo('imaori_tif.tiff') Filename: 'imaori_tif.tiff' FileSize: 34472828 % 32.8 Mb Format: 'tif' Width: 2805 Height: 4096 BitDepth: 24 ColorType: 'truecolor‘ BitsPerSample: [8 8 8] Compression: 'Uncompressed' PhotometricInterpretation: 'RGB' StripOffsets: [586x1 double] SamplesPerPixel: 3 RowsPerStrip: 7 ResolutionUnit: 'Inch‘ PlanarConfiguration: 'Chunky‘ GrayResponseUnit: 0.0100 MaxSampleValue: [255 255 255] MinSampleValue: 0 DateTime: '2001:03:22 02:01:47 ' Artist: 'Library of Congress '
>>I=imread('imaori_tif.tiff');>> whos I Name Size Bytes Class I 4096x2805x3 34467840 uint8
Conversión a otros formatosImagen original
>>imwrite
>> imwrite(I,'imaconv_jpg.jpg', 'Mode' , 'lossless');>> imfinfo('imaconv_jpg.jpg') FileSize: 19784554 Format: 'jpg‘ CodingProcess: 'Lossless‘>> imwrite(I,'imaconv_jpg2.jpg', 'Mode' , 'lossy');>> imfinfo('imaconv_jpg2.jpg') FileSize: 928016 Format: 'jpg‘ CodingProcess: 'Sequential'
Relación entre formatos
Sin pérdida Con pérdida No definidoPorciento de compresión
TIFF 34472828 100
PNG 18201671 52.8
JPG 19784554 928016 (57.3) (2.6)
GIF 8546279 Gris (24.8)
Tamaño en bytes
>> II=imread('imaconv_jpg2.jpg');>> whos II Name Size Bytes Class II 4096x2805x3 34467840 uint8
Tamaño de formato ≠ Almacenamiento de imagen
Caracterizar una imagen
>> I=imread('nbii_h00615.jpg');>> whosName Size Bytes Class I 5312x3535x3 56333760 uint8 >> imfinfo('nbii_h00615.jpg')ans = Filename: 'nbii_h00615.jpg'FileSize: 12877633Format: 'jpg'Width: 3535Height: 5312BitDepth: 24ColorType: 'truecolor’
Caracterizar una imagen (II)
>> I=imread('nbii_h00615.jpg');>> II=rgb2gray(I) % Conversión>> III=im2bw(III)>> whos %Tamaño / tipo>> imwrite(III,'ima_bw1.jpg','jpeg'); % Convierte formato>> imfinfo('ima_bw1.jpg') % CaracterizaFilename: 'ima_bw1.jpg'FileSize: 397327Format: 'jpg'Width: 3535Height: 5312BitDepth: 8ColorType: 'grayscale’
Resolución espacial /Nivel de gris
M x N pixels / L Niveles de gris
Información de un pixel
256 niveles de gris(uint8)
Tools/Image information
688 x 720 pixels / 256
Función:imtool('Fig24.tif');
Ejemplo de conversión
>> whos bb Name Size Bytes Class bb 520x677 704080 uint16
>> whos c Name Size Bytes Class c 520x677 352040 uint8
>> whos d Name Size Bytes Class d 520x677 352040 logical
>>c=im2uint8(bb);
>>d=im2bw(c);
Expandiendo niveles de gris
torax=imread('Fig23.tif');imtool(torax)torax_p=torax*4.3imshow(torax_p)
Otra forma:torax_p=immultiply (torax, 4.3);
255/58=4.3
Operaciones entre imágenes
>>255/double(max(I(:)))1.1184 >> II=imdivide(I,1.1184);>>III=immultiply(I,1.1184);>>IV=imsubtract(III,II);
I
II
III IV
Operaciones entre imágenes (II)
I a II
Definición de región de interés
>>II=immultiply(I,a);
Distancia entre píxeles
22 yxd
Distancia euclídea
1,3
4,1
d
x
y
22* yxTPPMAGdreal
donde:PMAG: Amplificación primaria (lente)TP: Tamaño del píxel del sensor CCD
Otras formas de medir distancias
EjemploDistancia Manhattan:
yxd
Recommended