Conceptos básicos - Unidad 1

"Una imagen vale más que mil palabras"

Definición de imagen

Una imagen digital se define como una representación en dos dimensiones de una imagen utilizando bits.

Una imagen digital viene a ser entonces una función 2D f(x,y), con (x,y) una posición espacial, y f(x,y) es la amplitud en dicho punto (nivel de color o gris).
Cuando (x,y) como su función están cuantizados, se habla entonces de una imagen digital. El punto (x,y) es llamado píxel.
El campo de procesamiento digital de imágenes hace referencia al procesamiento de dichas señales o imágenes utilizando sistemas digitales como computadores, DSP's, etc.

Adquisición

La adquisición de imágenes digitales se puede realizar a través de conversiones analógico a digital como con la utilización de escáneres, u obtenerlas directamente de un dispositivo de adquisición digital como cámaras digitales, filmadoras digitales, etc.

Pixel

Hoy en día nos hemos familiarizado mucho con el concepto de píxel en el momento en que ampliamos demasiado una fotografía en nuestros computadores. Un píxel es la menor unidad homogénea en color que hace parte de una imagen digital; estos aparecen como pequeños cuadrados coloreados en blanco y negro o en niveles de grises. Las imágenes están conformadas por una matriz rectangular de píxeles, donde cada uno constituye un área de la imagen real.

Componentes de color de un píxel

Para la modificación de un píxel, se debe conocer no sólo la profundidad y el brillo, sino también el modelo del color que se está utilizando. Por ejemplo: el modelo RGB “red-green-blue” permite la creación de colores mezclando tres colores básicos.

Formatos de imagen

Dependiendo de la codificación de cada píxel y el conjunto de bits asociados a este se determina la profundidad del color y el formato en el que se codifica una imagen. Por ejemplo, para los mapas de bits puede codificarse un píxel con un byte, de forma que cada píxel admite 256 variaciones. Esto viene determinado por la definición de byte y los 2 a la n valores posibles.

Existen varios formatos de imágenes, entre ellos encontramos:

Mapa de bits

Formato de archivo Tiff (Tagged Image File Format)

Formato RAW

Formato BMP

Formato JPEG (Joint Photographers Experts Group)

Formato GIF

Formato PNG

En este curso se utilizarán básicamente los formatos bmp y jpeg por simplicidad y por ser los más comunes.

Histograma

El histograma de una imagen muestra la frecuencia relativa de los niveles de grises en una imagen. Es una representación de la densidad de probabilidad de cada valor de gris para una imagen.

Ecualizar un histograma es hacerlo lo más separado y equiprobable posible. Esto hace que los píxeles se distribuyan mejor por el rango de valores que va de 0 a 255.

Click para ver imágenes de un histograma sin y con ecualización

BIBLIOGRAFÍA

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GONZALEZ, Rafael; WOODS, Richard. Digital Imagen Processing. Pearson – Prentice Hall, 3ra edición. 2008

WIKIPEDIA, LA ENCICLOPEDIA LIBRE. Histograma [en línea]. <http://es.wikipedia.org/wiki/Histograma> [citado en julio 13 de 2010]

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