utp pdi_2014-2_sap3 operaciones, transformaciones y conversiones

Procesamiento de Imágenes

y Visión Artificial

(WEE2)

Sesión: 3

MSc. Ing. José C. Benítez P.

Operaciones, transformaciones y conversiones

Logros de aprendizaje

1. Implementar las operaciones lógicas aplicadas a los

diferentes tipos de imágenes digitales

2. Utilizar las operaciones aritméticas entre los diferentes

tipos de imágenes digitales.

3. Programar las operaciones geométricas entre los

diferentes tipos de imágenes digitales.

4. Utilizar los métodos de conversión de imágenes digitales

a colores a escala de grises.

5. Procesar espacialmente las imágenes digitales.

6. Negativar una imagen digital binaria, escala de grises y a

colores.

2

3

Contenido

Operaciones, transformaciones y conversiones:

Operaciones con imágenes

• Operaciones lógicas con imágenes.

• Operaciones aritméticas con imágenes.

• Operaciones trigonométricas con imágenes.

Conversiones de imágenes

• Métodos de conversión RGB a escala de grises.

• Negativo de una imagen digital.

Procesamiento espacial de imágenes.

Operaciones con imágenes

Operaciones lógicas

o AND.

o OR.

Operaciones aritméticas

o Suma.

o Resta.

o Multiplicación

Operaciones geométricas

o Traslaciones.

o Magnificaciones.

o Rotaciones.

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Operaciones lógicas

AND

6

Operaciones lógicas

OR

7

Operaciones lógicas

NOT

8

Operaciones aritméticas

SUMA

9

Operaciones aritméticas

RESTA

10

Operaciones aritméticas

OVERFLOW

11

Operaciones Geométricas

TRASLACIONES

12

Operaciones Geométricas

MAGNIFICACIONES

13

Operaciones Geométricas

ROTACIONES

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Conversiones de imágenes¿Cómo convertir una imagen a escala de grises?

Para que una imagen sea vea en tonos de gris se requiere

que los tres componentes básicos del color (en el

computador: rojo, verde, azul – RGB por sus siglas en inglés)

tengan más o menos la misma intensidad, podemos decir

que si queremos convertir un pixel a su equivalente en

escala de grises bastaría con hacer algo como esto:

• Sumar los valores de los componentes de color del pixel,

es decir sumar R + G + B

• Sacar el promedio de esa suma

• El valor hallado se debe asignar a R, G y B

Con estos tres pasos ya logramos que el pixel sea de color

gris ya que cada uno de sus componentes tiene el mismo

valor.

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Hay muchas otras formas de hacerlo, incluso alguien que

haya trabajado previamente con imágenes puede tener

su propia versión de como implementarlo de acuerdo a lo

que necesite o al tiempo que tenga.

Pero existe una manera ampliamente conocida y

aceptada en el gremio de las personas que trabajan con

imágenes y visión por computador esa manera es la que

aprenderemos a efectuar.

Conversiones de imágenes¿Cómo convertir una imagen a escala de grises?

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Conversiones de imágenesEl ojo humano y su sensibilidad

Bien, resulta que el ojo humano es mucho más sensible a los

colores verdes y rojos que al azul, por lo que en cuanto a

precepción de iluminación se trata nuestro ojo reconoce los

patrones de iluminación en color en las siguientes

proporciones para cada componente:

• Rojo: 30%

• Verde: 59%

• Azul: 11%

Así que lo más adecuado es calcular el valor de cada

componente de color con base a esta proporción y de este

modo se obtiene el pixel de color gris con la iluminación

adecuada para que nuestro ojo lo perciba como un mejor

equivalente a su versión en color.

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Conversiones de imágenesConversión de imágenes RGB a grayscale

En PDI existen generalmente cuatro funciones diferentes

para convertir los colores a escala de grises: "lightness",

"luminosity" y "average".

Para cada píxel: "lightness" promedia los valores de color

máximo y mínimo; "luminosity" le da más peso al verde y

muy poco al azul; "average" calcula el promedio de los tres

colores:

Average = (R + G + B) / 3

Lightness = ( max(R,G,B) + min(R,G,B) ) / 2

Luminosity = 0,21 × R + 0,72 × G + 0,07 × B

Luminancia = R × 0.3 + G × 0.59 + B × 0.11

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Conversiones de imágenesConversión de imágenes RGB a grayscale

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Conversiones de imágenesNegativo de una imagen

� Si una imagen es binaria, el negativo de la imagen es el

cambio de los pixeles 1 a 0.

� Si una imagen es de escala de grises, el negativo es el

valor del pixel interpolado opuesto a la profundidad.

Ejemplo: Si el pixel tiene valor g, y su profundidad es 8

bpp su valor negativo será 255-g.

� Si una imagen es a color, el negativo es el valor de cada

pixel de cada color interpolado opuesto a la profundidad

de los colores.

Ejemplo: Si el pixel tiene valor (r, g, b), y su profundidad

es 8 bpp su valor negativo para cada color será: (255-x,

255-y, 255-z)

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Procesamiento espacial

Definición

Resumen

21

� Realizar un resumen mediante mapas conceptuales (CMapTools)

de esta diapositiva.

� Serán mejor consideradas los resúmenes que tengan información

extra a esta diapositiva.

� Las fuentes adicionales utilizadas en el resumen se presentarán

en su carpeta personal del Dropbox y deben conservar el nombre

original y agregar al final _S3.

� Las fuentes y los archivos *.cmap deben colocarse dentro de su

carpeta personal del Dropbox, dentro de una carpeta de nombre:

PDI_PaternoM_S3

Las Tareas que no cumplan las

indicaciones no serán considerados

por el profesor.

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Preguntas

El resumen con mapas conceptuales solicitado de la Sesión, al

menos debe responder las siguientes preguntas:

1. Clasificar las operaciones sobre imágenes digitales.

2. ¿Cual es la relación entre operaciones lógicas y aritméticas?

3. ¿En que consiste el overflow?.

4. Explicar los diferentes métodos de conversión RGB a escala de

grises. ¿Cuál es el mejor?

5. Explicar los diferentes métodos de negativar una imagen

digital.

6. Hacer un listado de 10 aplicaciones de las operaciones,

transformaciones y conversiones.

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Sesión 3. Operaciones, transformaciones y conversiones

Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial

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