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Ingeniería de la Salud IMAGEN BIOMEDICA Introducción a la Imagen Digital

Ingeniería de la Salud IMAGEN BIOMEDICA Introducción a la Imagen Digital. 2013-14. Imagen matemática. (2D). COMO ENTE MATEMATICO CONTINUO EN ESPACIO Y EN VALOR . (Análisis matemático real o complejo, ecuaciones en derivadas parciales,

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Presentation Transcript

  1. Ingeniería de la SaludIMAGEN BIOMEDICA Introducción a la Imagen Digital 2013-14

  2. Imagen matemática (2D) COMO ENTE MATEMATICO CONTINUO EN ESPACIO Y EN VALOR. (Análisis matemático real o complejo, ecuaciones en derivadas parciales, geometría diferencial, análisis de Fourier, señal u onda) COMO ENTE MATEMATICO CONTINUO EN ESPACIO Y DISCRETO EN VALOR (Análisis de Fourier y de ondículas continuo y discreto, secuencias en Señal, teoría de sistemas dinámicos discretos) COMO ENTE MATEMATICO DISCRETO EN ESPACIO Y DISCRETO EN VALOR: (1) Dominio espacial. teoría de teselaciones periódicas discretas, Algebra Lineal y Matricial, Geometría y Topología Discretas, Teoría de conjuntos Y Morfología, Teoría borrosa de conjuntos (fuzzy), Estadística y probabilidad, (2) Dominio frecuencial.Transformadas analíticas discretas (Fourier, Hadamard, wavelets,…). Es esta última forma de entender la imagen la que estudiaremos en esta asignatura: (1) el dominio espacial, más en la parte teórica del Procesamiento. (2) El dominio frecuencial, más en la parte de Modalidades Biomédicas.

  3. Representación Gráfica en el monitor CS 414 - Spring 2008

  4. Input: Imagen f (x; y): coordenadas espaciales x; y e intensidad f magnitudes físicas continuas. Muestreo: Se discretiza (digitaliza) la imagen respecto a las coordenadas espaciales: array (matriz) de sensores. Un sensor de imagen: capacidad para detectar radiación de una banda del espectro electromagnético (u otro tipo de fuente) a partir de cierto umbral de energía. Usualmente genera una tensión eléctrica (voltaje) proporcional a la energía captada.

  5. Cuantificación o cuantización. Se discretiza (digitaliza) el valor de la intensidad en cada punto o elemento del array (matriz). Métodos cromáticos y acromáticos. Calidad de la imagen: numero de muestras (tamaño de lamatriz) y numero de niveles de intensidad (cuantizacion). Output: Imagen digital generada

  6. Resolucion espacial en una imagen digital: referencia a la distancia espacial (física) que representa la imagen). Puntos (pxeles) por unidad de distancia: dots per inch (dpi). Ejemplo: imagen con 1250 dpi, 300 dpi, 150 dpi, 72 dpi. Reduccion de la resolucion espacial: dada la distancia espacial de la imagen, al disminuir el numero de píxeles.

  7. ORIGINAL DIGITALIZADA DIFERENCIAS Distinto muestreo, misma cuantización El umbral de binarización es aquí del 4% (es decir que un pixel cuadrado en la imagen digitalizada es negro si (área de negro en el cuadrado)/ (área total del cuadrado) es mayor o igual a 4. A medida que el muestreo es menos fino, vemos que las bahías o golfos desaparecen, así como componentes conexas y agujeros pequeños. El teorema de Nyquist de densidad de muestreo se puede expresar en términos

  8. Mismo muestreo, distinta cuantización • Umbral de cuantización (número de píxeles) • U(p)=1% (128), 25% (103), 50% (85) 75%(65), 100%(30) • 2) Cuadrados nuevos en la digitalización mostrados en rojo • 3) Cuadrados desaparecidos en la digitalización mostrados en verde ORIGINAL DIGITALIZADA DIFERENCIAS

  9. Digital Image Representation (3 Bit Quantization)

  10. Color QuantizationExample of 24 bit RGB Image 24-bit Color Monitor CS 414 - Spring 2008

  11. Image Representation Example 24 bit RGB Representation (uncompressed) Color Planes

  12. Primera clasificación de imágenes digitales Por dimensión: Imágenes 2D, 2D+t, 3D, 3D+t, 4D, 5D,… Por valor o paleta de colores: imágenes binarias, en escala de grises y a color • Imagen digital en blanco y negro: plano de color simple de 2 bits. • Imagen en escala de grises: paleta de color de 8 bits • Imagen digital de color: • Tres planos de color cada uno de 8 bits: RGB, CMY, YIQ, etc. • Imagen de color indexada • Un unico plano que indexa una sóla paleta de colores 4 gray levels 2gray levels Por la fuente de energía usada: rayos X, para diagnósticos médicos; rayos gamma, en medicina nuclear; luz ultravioleta, en microscopía y astronomía; imágenes acústicas y ultrasonidos en obstetricia; banda visible e infrarroja del espectro electromagnético, ondas de radio en MRI y astronomía, haz de electrónes en microscopía electronica, etc.

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