Biología Computacional

1. Biología Computacional • Procesamiento Digital de Imágenes y recostrucción tridimensional de imágenes de ME. • Modelaje Molecular de estructuras usando datos de cris- talografía por RX, RMN o por Difracción de Electrónes. Precisión: RX > RMN > DE (Dif. RX/RMN~0,75 - 1,5 A) • Mecánica Molecular para entender y predecir el compor- tamiento macroscópico de biomoléculas.Movimientos a nivel atómico o molecular para describir procesos en el tiempo • Ajuste de estructuras cristalográficas a mapas 3D obteni- dos por ME (Tinción Negativa o Congelado Hidratado) 1) Subjetivo (a la superficie) 2) Objetivo (a las densidades)

2. Procesamiento de Imágenes • La Imagen Digital • Elementos de una Imagen • Operaciones y Transformaciones • Aplicaciones • Filtros • Morfometría • Reconstrucción 3-Dimensional

3. Procesamiento de Imágenes Mejoramiento o realce visual (subjectivo) o la evaluación estadistica (objectiva) de algún aspecto de una imagen el cual no es aparente en su forma original. • Procesamiento Optico. Usa la óptica para realizar el proceso.Anteojos, procesos en el cuarto oscuro • Procesamiento Analógico.Se refiere a la alteración de imágenes por medios eléctricos. Los controles de brillo y contraste de la TV • ProcesamientoDigital de Imágenes Similar al anterior pero mas poderoso por el uso del computador. Una imagen vale mas que mil palabras

4. La Imagen Digital Origen f(0,0) • Función bidimensional de la intensidad de luz f(x,y), donde x eyrepresentan las coordenadas espaciales • El valor de f en cualquier punto (x,y) es proporcional a la intensidad del brillo (o Nivel de gris) de la imagen en ese punto. Image elements, picture elements, pixels or pels

5. F(x,y)=F(10,4)=?

6. El Sistema de Procesamiento Digital de Imágenes Almacenamiento Imagen Computador Digital Consola del Operador Digitalizador Pantalla

7. La Adquisición de la imagen Convertidor A/D “Digitalización” • El procesador de imágenes digital convierte una imagen de tonos continuos en puntos discretos de información (muestreo o digitalización). • Un punto de la imagen digital está referido como pixel (acrónimo de picture element). • Una imagen es digitalizada en una matriz de pixels (n columnas y m filas) • Cada pixel es un número (digital), que representa el brillo de la escena original.

8. La Resolución Espacial • Describe en cuantos pixels está dividida una imagen. • Mientras mas fina sea la resolución, mas cerca nos aproximaremos a la apariencia original de la imagen. Unidades: DPI, PPI Frequencia Espacial • La frecuencia a la cual el brillo de una imagen cambia del claro al oscuro. • Desde detalles pequeños en el traje espacial o la superficie lunar (alta frecuencia) hasta los suaves cambios de la escena en general (baja frequencia).

9. La Resolución Tonal • Esto se refiere a cuan precisamente son representados la gama de tonos original en la imagen digital. • El número de Niveles de Grises (G) pueden ser representados en cada pixel. • G= 2m • G=2 paras m=1; G=32 para m=5; G=256 para m=8

10. PDI PDI Subjetivo PDI Objetivo Realce de la calidad de la imagen Análisis Bidimensional Análisis Tridimensional Realce y Restauración Realce y Restauración Reconstrucción Tridimensional • Brillo y contraste • Promedio • Equalización • Filtraje • Clasificación • Alineamiento • Promedio • Estadística • De hélices • De partículas • aisladas • De cristales

11. Substracción Inversión Adición Operaciones Aritméticas con Imágenes

12. Promediación de Imágenes 10 1 100 1000

13. El Histograma de la Imagen • Un histograma de niveles de gris proporciona una dercripción global de la apariencia de la imagen. • N(b) es una función del número de pixels (N) con un mismo nivel de gris (b).

14. La Transformación del Histograma

15. Segmentación del Histograma

18. Resolución Tonal y Espacial Demo I con Photoshop La Transformación del Histograma Demo IIa con Photoshop Operaciones con imágenes Demo IIb con Photoshop e ImagePro Plus