Análisis de Imágenes y Visión por Computadora Aplicaciones Problemas Clasificación de correo, lectura de etiquetas, procesamiento de cheques bancarios, lectura de texto Reconocimiento de caracteres Detección de tumores, medida del tamaño y forma de órganos internos, análisis de cromosomas, conteo de células sanguíneas. Análisis de imágenes medicas Identificación de partes en líneas de ensamblaje, detección (inspección) de defectos y faltas. Automatización Industrial Reconocimiento e interpretación de objetos en una escena, control y ejecución de movimientos por medio de (feed back) alimentación visual Robótica Elaboración de mapas a partir de fotografías, síntesis de mapas del clima. Cartografía Identificación de huellas digitales, análisis de sistemas automáticos (automatizados) de seguridad. Medicina forense Detección e identificación de objetos (blancos) guía de helicópteros y aterrizaje de aviones guía de vehículos piloteados remotamente (RPU) misiles y satélites (obtenidos) a partir de pistas visuales. Imágenes de radar Análisis de imágenes multi espectrales, predicción del tiempo clasificación y monitoreo ambientales, urbano, agricultural y marino a partir de imágenes de radar Percepción remota Aplicaciones del análisis de imágenes y los problemas involucrados.

Técnicas para análisis de imágenes Extracción de Características SegmentaciónClasificación Características espaciales Template matchingClustering Transformación de características ThresholdingEstadística Orillas y fronterasDetección de orillasArboles de decisión Características de forma ClusteringMedidas de similitud Momentos Textura Quad-trees Texture matching Min. Spanning trees

Análisis de datos Conclusión del análisis Representación simbólica Interpretación y descripción Sistema de análisis de imágenes Sistema de interpretación Clasificación y descripción Extracción de características Segmentación Extracción de características Pre procesado Imagen de entrada

¿Que es una señal digital? ¿Cuál es significado de audio y video digital? ¿color digital? ¿Origen de la palabra digital?

Clasificación de las señales Señales continuas ó analógicas. Señales Discretas Señales Digitales. 1-D f(t) audio 2-D I(i,j) imágenes N-D f(x,y,z,t,λ) Radiación electromagnética

Señales continuas ó analógicas. Son continuas en su dominio y su contradominio. Por ejemplo audio, fotografías, películas (film - cinta).

x f(x)‏ Ejemplo de señal contínua 1-D Definida par todo valor de x

Señales Discretas.- Son discretas en su dominio, pero continuas en su contradominio, se obtienen al muestrear las señales continuas.

x f(x)‏ Los valores de f(x) son continuos nn+1 Muestreando una función continua

x f(x)‏ Señal discreta nn+1

Repaso: Sistemas de numeración Sistema decimal Sistema base dos Cualquier base

1 byte = 8 bits 1 byte permite 2 a la 8 representar 256 cantidades: 0 ~ off 1 on binario decimal

Cuantizando x y f(x) 2niveles, 1 bit

Cuantizando x y f(x) 3 niveles, 2 bits

Cuantizando x y f(x) 4 niveles, 2 bits

Cuantizando x y f(x) 7 niveles, 3 bits

Señales Digitales.- Son discretas tanto en el dominio como en el contradominio. Se obtienen al muestrear las señales discretas.

Digitalizando una señal

Señal digital

Error de la señal digital

5 niveles 5 divisiones

9 niveles 9 divisiones

Digitalizando una señal (tamaño del detector)

Digitalizando una señal

Digitalizando una señal (aumento del No de pixeles )

Señal Digital Posiciones enteras Valores enteros

Digitalización de una señal. Señal continua Señal discreta Señal digital

Imagen Digital.- Las imágenes digitales son un caso particular de las señales digitales. Una imagen digital se representa por una matriz de puntos, o como sucesión bi dimensional. En la imagen digital, tanto la posición del pixel como su valor están representados solamente por números enteros

Señales continuas ó analógicas. Son continuas en su dominio y su contradominio. Por ejemplo audio, fotografías, películas. Señales Discretas.- Son discretas en su dominio, pero continuas en su contradominio, se obtienen al muestrear las señales continuas. Señales Digitales Son discretas tanto en el dominio como en el contradominio. Se obtienen al muestrear las señales discretas.

Imagen Digital Las imágenes digitales son un caso particular de las señales digitales. Una imagen digital se representa por una matriz de puntos, o como sucesión bi-dimensional. En la imagen digital, tanto la posición del pixel como su valor están representados solamente por números enteros

x f(x) Ejemplo de función continua Definida para todo valor de x

x f(x) Muestreando una función continua nn+1

x f(x) Señal discreta nn+1

x f(x) Los valores de f(x) son continuos nn+1

Cuantizando x y f(x)

Digitalizando una señal

Señal digital

Error de la señal digital

Ruido de Cuantización. El ruido de cuantización aparece al digitalizar una señal, está directamente relacionado con el número de valores que puede tomar el pixel. También se le conoce como definición. Entre la definición y el espacio en bytes que ocupa una imagen hay una relación directa. Las imágenes mas comunes (B/N) ocupan un byte por pixel. Resolución Espacial. La resolución espacial esta relacionada con el tamaño del detector. En otras palabras, la resolución es el numero de pixeles en el cual está dividida la imagen. Entre mayor es el número d epixeles, menor es el tamaño físico de este. El número de pixeles afecta el número de byte que ocupa la imagen. Pixel: Es el elemento más pequeño de una imagen digital. Volumen de datos. Un volumen de datos se obtiene al apilar un conjunto de arreglos bidimensionales. Por ejemplo: tomografía computarizada, Resonancia magnética, ultrasonido, etc. Voxel elemento más pequeño en un volumen de datos digitales. voxel = pixel

Imagen f[i] [j] f[i] [j], i, j enteros j i

Ejemplos de imágenes B/N

Imagen original Detección de orillas

Imagen original Realce de características

Negativo de una imagen Imagen original

Histograma

Imagen original

Histograma Imagen original

Formación de imágenes en una lente simple. f f lente eje óptico imagen objeto detector

Imágenes a color color digital tres canales (R G B) Imagen original R V A

original roja verdeazul

Representación gráfica de una señal de dos dimensiones. i j

i j (2)(3) (4)(1) Otra representación de una señal digital 2-D.

Columnas j Renglones iRenglones i I[i][j] Representación matricial de una imagen.

Sistema de referencia en Geometría Analítica y = f(x) x (x,y)

En ésta imagen los vértices de la retícula representan a los pixeles. j i I[i][j]

Cada pixel se representa por un cuadro, elemento de la matriz. j i I[i][j]

i-1, j-1 i-1, j i-1, j+1 i,j – 1 i, j i, j+1 i-1, j-1 i-1, j i-1, j+1 Pixel de trabajo y sus vecinos cercanos

Tarea Investigar litle endian, big endian