Aplicaciones de Matlab Al Procesamiento de Imagenes

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    31-Oct-2015

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<p>APLICACIONES DE MATLAB AL PROCESAMIENTO DE IMAGENES</p> <p>APLICACIONES DE MATLAB AL PROCESAMIENTO DE IMAGENESAutor: Luis Garrido Vasquez</p> <p>CIDIACCTEC: Centro de Investigacin,Desarrollo,Innovacin Asesora ,Capacitacin en Ciencia y Tecnologa .</p> <p>Octubre 2011Temas a Tratar:MATLAB,CONCEPTOS Y PROGRAMACION .PROCESAMIENTO DE IMGENES CONCEPTO Y APLICACIONES.USO DE MATLAB EN EL PROCESAMIENTO DE IMGENESDESARROLLO DE APLICACIONES.MATLABQu es Matlab?MATLAB es un lenguaje de alto nivel para realizar clculos cientfico-tcnicos.Integra las herramientas de clculo necesarias con otras de visualizacin as como, un entorno de programacin de fcil uso.</p> <p>Aplicaciones TpicasClculo matemtico Desarrollo de algoritmos Adquisicin de datosModelado, simulacin y prototipadoAnlisis de datos y visualizacinGrficos Desarrollo de aplicaciones e interfaces grficas de usuario (GUI)Desarrollo de Sistemas mediante Simulink</p> <p>Ms sobre MatLabMatLab significa MATrixLABoratoryEl tipo bsico de datos es el vector que no requiere ser dimensionado. Proporciona unos paquetes de extensin (toolboxes) para aplicaciones especficasEstos paquetes incluyen libreras de funciones MatLab(M-files) que extienden las posibilidades de MatLabpara resolver problemas especficos</p> <p>El entorno de Matlab</p> <p>Sintaxis de MatLabOperaciones Numericas Bsicas</p> <p>Operadores relacionales y logicos </p> <p>Manejo de VectoresDefinicin y Manipulacin de un vector en Matlab</p> <p>Manejo de MatricesDefinicin y Manipulacin de Matrices en Matlab</p> <p>Editor de Textos utilizado para la programacin en Matlab</p> <p>Estructuras de ControlSENTENCIA IFEsta sentencia se refiere a que si una condicin es verdadera entonces la accin se ejecuta.</p> <p>SENTENCIA IF-ELSEEsta sentencia se refiere a que si una condicin es verdadera entonces la accin se ejecuta de lo contrario se ejecuta la otra.</p> <p>SENTENCIA FOREste bucle sirve en general para ejecutar un determinado numero de veces una o varia sentencias o instrucciones.</p> <p>Se denomina as a los procesos cuyas entradas y salidas son imgenes (procesos de bajo nivel) y, adems, a aquellos procesos que extraen atributos de imgenes, incluyendo el reconocimiento de objetos individuales (procesos de nivel medio). Todos los procesos se llevarn a cabo con la ayuda de una computadora digital. Estos procesos lo podemos clasificar en:</p> <p>Procesos de Bajo NivelProcesos de Nivel MedioProcesos de Alto Nivel </p> <p>PROCESAMIENTO DE IMAGENESProcesos de Bajo Nivel: Utilizan operaciones como el preprocesamiento de imagen para reducir el ruido, mejora del contraste, y filtros de enfoque. El fin es el de mejorar la imagen.Procesos de Nivel Medio: Se caracterizan por que sus entradas son generalmente imgenes, pero sus salidas son atributos extrados de esas imgenes (contornos, bordes, identidad de objetos individuales). Procesos de Alto Nivel: Implica el obtener algn significado de un conjunto de objetos reconocidos anlisis de imgenes y, finalmente, realizar las funciones cognitivas asociadas con la vista. Ejm: reconocimientos de los caracteres de una placa de automvil Procesos de Bajo Nivel: El principal objetivo es mejorar la calidad de la imagen para que el resultado sea ms conveniente que la imagen original para una aplicacin especfica. La mejora de la imagen se divide en 2 categoras: mtodos del dominio espacial(ste se manipulan directamente los pixeles de una imagen) y mtodos del dominio de la frecuencia(se modifica la transformada de Fourier de una imagen).La mejora de la imagen es subjetivo depende de la percepcin que tiene la persona de la imagen por ello Un mtodo conveniente para mejorar radiografas no necesariamente ser el mejor para mejorar fotografas de Marte transmitidas desde el espacio. El mejor procesamiento de la imagen es aqul que provoca un mejor reconocimiento por parte de la mquina. </p> <p>Algunas transformaciones del nivel de gris bsicas Estas no van a permitir mejorar la imagen ,eliminar ruidospara que despus sea tratada de manera conveniente.setrabajara directamente con los pixeles de la imagen. Estas son:Reduccin del ruido(Filtros) uso de mascaras de convolucin.Negativos de la imagen .Transformaciones de funcin de potencia - s = c (r + )Ecualizacin del Histograma.Variacin de brillo y contraste mediante Histograma.</p> <p>Procesos de Nivel Medio: El principal objetivo es obtener atributos de la imagen que nos interesan como puede ser bordes, contornos, identidad de objetos individuales ,separacin y eliminacin de los objetos tanto de inters como no. Se explicara solo las tcnicas que se utilizaran en el taller.</p> <p>Deteccin de Bordes :Los bordes de una imagen digital se pueden definir como transiciones entre dos regiones de niveles de gris significativamente distintos Suministran una valiosa informacin sobre las fronteras de los objetos y puede ser utilizada para segmentar la imagen, reconocer objetos, etc. Para Hallar borde usamos mascaras que nos permiten hallar tales bordes(usaremos en nuestro caso la mascara de Sobel):</p> <p>Operadores Morfolgicos : Las operaciones morfolgicas a imgenes se definen como procedimientos en los cuales cada nuevo pxel de la imagen resultante es obtenido de una operacin no lineal entre un conjunto de puntos de la imagen original f(x,y) y un conjunto de puntos conocido como elemento estructurante s(x,y) Este elemento estructurante recorre toda la imagen para obtener todos los puntos de la nueva imagen.Dependiendo de los elementos estructurantes y de las operaciones utilizadas, los filtros morfolgicos, son capaces de detectar bordes en las imgenes, filtrar objetos de tamaos menores a uno determinado, suavizar fondos de texturizados, etc.Erosin:</p> <p>Dilatacin:</p> <p>Matlab almacena las imgenes como vectores bidimensionales (matrices) o tridimensional (imgenes a color), en el que cada elemento de la matriz corresponde a un slo pixel.USO DE MATLAB EN EL PROCESAMIENTO DE IMAGENES</p> <p>En general para manipular la imagen se le tratara como una matriz .Ahora describiremos las funciones a usar en el TALLER:</p> <p>Para poder leer una imagen en disco en MATLAB usamos la funcin imread:</p> <p>Para mostrar la imagen usamos la funcin imshow:</p> <p>Para escribir (guardar) una matriz en fichero usamos imwrite:</p> <p>Para convertir una imagen de color a escala de grises usamos la funcion rgb2gray:</p> <p>Para saber el numero de filas y columnas y canales si es una imagen a color usamos size:</p> <p>Para redimensionar una imagen usamos imresize:</p> <p>Para un trozo de una imagen usamos imcrop:</p> <p>Para realizar el Filtrado 2D en una imagen usamos filter2:</p> <p>Para convertir una imagen de color RGB a plano de color HSV usamos la funcion rgb2hsv:</p> <p>Para realizar la operacin de erosion usamos el comando imerode:</p> <p>Para realizar la operacin de dilatacion usamos el comando imdilate :</p>