Qué es una imagen digital?

Presentación del tema: "Qué es una imagen digital?"— Transcripción de la presentación:

1 Qué es una imagen digital?
Grey Levels Digital Numbers Pixel Values Nivel Digital

2 Significado de los píxeles
B1 23 B2 45 B NDi,j,k Bn 16 Conversión Digital-analógica Lsen,i,j,k = f (NDi,i,k) Lsu,i,j,k

3 Estructura de la imagen
Z BANDA 7 BANDA 6 BANDA 5 Localización espectral BANDA 4 ND BANDA 3 i,j,7 ND i,j,6 Y BANDA 2 ND i,j,5 BANDA 1 ND i,j,4 ND i,j,3 ND i,j,2 ND i,j,1 X Localización espacial

4 Soporte físico Tradicionalmente: Actualmente: Acceso CCT Disquetes.
CD - ROM Cartuchos Exabyte Acceso Secuencial Directo

5 Formatos de grabación Organización de los datos: Tipo de codificación:
Band Sequential (BSQ). Band Interleaved by Line (BIL). Band Interleaved by Pixel (BIP). Tipo de codificación: 8 bits / 16 bits / 32 bits. Código para la codificación: ASCII, Binario.

6 Almacenamiento

7 Equipos de tratamiento digital
Periféricos de entrada: Mesa digitizadora. Escáner. Unidades de proceso. Periféricos de salida: Monitor de alta resolución. Impresoras raster: tinta, sublimación, láser, electrostáticas.

8 Periféricos de entrada
Teclado Digitizador Ratón Escáner

9 Unidades de proceso Memoria interna RAM CPU Unidades de almacenamiento
externo

10 Periféricos de salida Monitor Filmadora Impresora Plotter de inyección

11 Componentes lógicos Sistema operativo: Lenguajes de alto nivel:
Unix / Linux Windows NT / 2000 Lenguajes de alto nivel: C++ Delphi, Visual-basic... Programas de aplicación.

12 Organización del software

13 Tendencias en el software
Entornos gráficos / lenguajes comando. Auto-programables: Macros. Bibliotecas de rutinas. Lenguajes gráficos. Arquitecturas abiertas: orientado hacia aplicaciones específicas. Acceso virtual (Internet).

14 Equipo de tratamiento digital de imágenes
Visualización Proceso y Almacenamiento Intérprete Entrada de Información

15 Sistemas de tratamiento digital (1/2)
Equipos basados en un PC: Procesador Pentium 500. 128 Mb de RAM. 15 Gb de disco. 8 Mb de memoria gráfica. Monitor 17 pulgadas (1024 x 1010). Impresora de inyección de tinta / láser en color.

16 Sistemas de tratamiento digital (2/2)
Equipos basados en una estación de trabajo: Procesador Risc. 1 Gb de RAM. 100 Gb de Disco. 8 Mb de memoria gráfica. Monitor pulgadas. Impresora de láser color / sublimación.

17 Funciones de tratamiento digital
Operaciones generales. Corrección radiómetrica y geométrica. Realces del contraste. Filtros. Transformaciones (IV, ACP, ALME). Clasificación. Detección de cambios. Análisis textural.

18 Operaciones generales: Gestión de archivos (1/2)
Importación / exportación a formatos externos. Documentación. # filas y columnas. Codificación (8/16/32). Coordenadas y tamaño de píxel, datos de la proyección. Datos de la adquisición: fecha, ángulos solares, calibración.

19 Operaciones generales: Gestión de archivos (2/2)
Carga de datos a la memoria gráfica. Imágenes, Vectores. Tablas de color... Salvar datos de la memoria gráfica. Transferir información entre archivos. Extraer una ventana de la imagen. Cambiar formatos / codificación.

20 Almacenamiento

21 Documentación

22 Máscaras Seleccionar un ámbito de la imagen para su posterior tratamiento individualizado. Clasificación estratificada; estadística de sectores geográficos.

23 Utilidades para la visualización
Ampliar / reducir la imagen. Obtener coordenadas y valores de ND. Digitizar vectores sobre la imagen. Moverse a una escala ampliada (roam / scroll). Superponer vectores y gráficos.

24 Operaciones con el cursor

25 Mediciones

26 Zoom - interpolación

27 Operaciones generales: Estadísticas
Tendencia central y dispersión. Histogramas. Perfiles radiométricos. Dispersogramas. Correlación y regresión entre bandas.

28 Medidas estadísticas Media Desviación típica Correlación de Pearson

29 Histogramas Tendencia central. Anchura: varianza, heterogeneidad.
Desplazamiento de los valores mínimos (dispersión atmosférica). Presencia de “picos”.

30 Dispersogramas Correlación entre bandas: carácter específico o redundante. Selección de bandas (separabilidad de cubiertas). Presencia de agrupaciones.

31 Transectos Variabilidad espacial. Carácter específico de cada banda.

32 Perfiles espectrales Diversidad espectral / firmas espectrales.
Particularidades de cada banda.

33 Perfiles 3D Band 4

34 Mejoras del contraste Definición: Alternativas: C1 = NDmax / NDmin
C3 = DTND Alternativas: Expansión: realce visual. Compresión: almacenamiento.

35 Ajuste del contraste:necesidad
Equipos de visualización pobre. Sensores de alta resolución radiométrica: AVHRR: 10 bits Ikonos: 11 bits. Histograma poco contrastado.

36 Tablas de referencia del color (Look Up Table, LUT)
D/A LUT Disco Memoria RAM Memoria gráfica Monitor NV = f (ND) ND NV 2

37 Métodos de ajuste Compresión: Expansión: Conversión 24 a 8 bits.
Compresión gráfica (.JPG ; Wavelets) Expansión: Lineal. Gausiana. Frecuencial. Especial.

38 Diversos métodos de expansión del contraste

39 Realce lineal NV = s + g ND 0 = s + g NDmin 255 = s + g NDmax

40 Ejemplo de realce lineal

41 Realces Tablas de Daimiel

42 Realce frecuencial

43 Realces II Tablas de Daimiel

44 Realce lineal / frecuencial

45 Máscaras de color Máscara binaria para aislar zonas de agua

46 Formación del color Elección de las bandas (respuesta espectral).
Criterio de interpretatividad visual. Criterio estadístico: Orden de asignación.

47 Significado del color B4 = 6191 B3 = 5335 B2 = 4624 B4 = 4938 B3 = 901

48 Seudo-color Imagen TM-4 del P.N.Cabañeros

49 Efecto espacial de los filtros

50 Filtro en el dominio frecuencial
Pinilla, Alcalá, Ariza, 1997

51 Filtro en el dominio espacial
Matriz de Filtraje

52 Filtro espacial Valor ponderado de acuerdo a los valores vecinos:

53 Ejemplo de filtrado espacial
Imagen original Imagen original Imagen filtrada Imagen filtrada

54 Matrices de filtraje Paso bajo: Paso alto:

55 Efectos del filtrado

56 Filtros direccionales

57 Filtros direccionales

58 Filtros direccionales

59 Detectores de borde

60 Aplicación de filtros a MDT

61 Filtros no lineales Sobel: A C D G B E F H I
C = (NDi-1,j NDi,j+1 + NDi+1,j+1) - (NDi-1,j NDi,j-1 + NDi+1,j-1) F = (NDi-1,j NDi-1,j + NDi-1,j+1) - (NDi+1,j NDi+1,j + NDi+1,j+1)

62 Filtro no lineal (Sobel)