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procesamiento digital
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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIN
LATACUNGA
PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEALES
ING. ARMANDO LVAREZ
JEFFERSON DE LA CRUZ
MANEJO DE IMGENES DIGITALES
TIPOS DE IMGENES Y FORMATOS
Por la forma de manejar los datos en un archivo de imagen, se puede hablar de dos modos
principales para manipular la informacin que integra una imagen digital. Estos modos son las
imgenes de mapa de bits y las imgenes vectoriales. Dado que cada uno se adapta mejor a un
tipo de imagen, antes de conocer los diferentes formatos, debe conocerse el funcionamiento tanto
de imgenes vectoriales como de imgenes de mapa de bits.
Las imgenes vectoriales son imgenes constituidas por objetos geomtricos autnomos (lneas,
curvas, polgonos,...), definidos por ciertas funciones matemticas (vectores) que determinan sus
caractersticas (forma, color, posicin,...
Las imgenes de mapa de bits estn formadas por una serie de puntos (pxeles), cada uno de los
cuales contiene informacin de color y luminosidad. Salvando la diferencia, podemos compararla
con un mosaico y sus teselas.
BMP
El formato BMP (Bit Map) es el formato de las imgenes de mapa de bits de Windows. Su uso
fue muy extendido, pero los archivos son muy grandes dado la escasa compresin que alcanzan.
Formato Profundidad de Color Modos Color
Canales
Compresin
Alfa
1 bit: blanco y negro RGB
Si:
BMP 4-8 bits: Escala de grises Color Indexado
No RLE en
(.bmp) 8 bits: Color Indexado Escala de Grises
en 4 y 8 bits
24 bits: color RGB Mapa de Bits
TIF El formato TIF (Tag Image File Format) se utiliza para imgenes de mapa de bits y es admitido prcticamente por todas las aplicaciones de autoedicin y tratamiento de imgenes. Este formato
fue desarrollado por Aldus Corporation. Lo reconocen casi todos los programas. Adems, es compatible con PC y Mac. Su uso es de los ms extendidos en la industria grfica por la calidad de imagen y de impresin que presenta.
Formato
Profundidad de
Modos Color Canales Alfa Compresin
Color
Mapa de bits
TIF
32 bits
Color Indexado
Si
Si:
(.tif) Escala de Grises (LZW)
RGB
GIF
El formato GIF corresponde a las siglas de Graphics Interchange Format propiedad de eCompuServe. El formato GIF es preferible para las imgenes de tonos no continuos o cuando hay grandes reas de un mismo color ya que utiliza una paleta de color indexado que puede tener un mximo de 256 colores. Una de sus mayores ventajas es que podemos elegir uno o varios colores de la paleta para que sean transparentes y podamos ver los elementos que se encuentren por debajo de estos. Tambin es uno de los pocos formatos de imagen con el que podemos mostrar animaciones porque hace que distintos frames se ejecuten secuencialmente. Adems, es un formato de compresin diseado para disminuir el tiempo de transferencia de datos por las lneas telefnicas.
Formato
Profundidad de
Modos Color Canales Alfa Compresin
Color
GIF 8 bits
Mapa de bits
Si:
Color Indexado No
(.gif) (256 colores) (LZW)
RGB
JPG o JPEG
Este formato toma su nombre de Joint Photographic Experts Group, asociacin que lo desarrollo.
Se utiliza usualmente para almacenar fotografas y otras imgenes de tono continuo. Gracias a
que utiliza un sistema de compresin que de forma eficiente reduce el tamao de los archivos. En
contraste con GIF, JPEG guarda toda la informacin referente al color con millones de colores
(RGB) sin obtener archivos excesivamente grandes. Adems, los navegadores actuales reconocen
y muestran con fidelidad este formato.
Formato
Profundidad de
Modos Color Canales Alfa Compresin
Color
JPEG
Escala de Grises
24 bits RGB No Si: con prdidas
(.jpg; .jpe)
CMYK
PNG
PNG son las siglas del grupo que lo desarrollo Portable Networks Graphics pensando en un
formato ideal para su distribucin en Internet. PNG posee ventajas respecto a los otros formatos
ms comunes en este medio: JPG y GIF. Ya que fue desarrollado especialmente para su
distribucin en red posee gran parte de las ventajas de un GIF y de un JPG. Por ejemplo, permite
altos niveles de comprensin, adems, permite utilizar la tcnica de la indexacin para crear
colores transparentes, semitransparencias o transparencias degradadas. Finalmente, no est
limitado a una paleta de 256 colores, sino que puede utilizar millones de colores. Su nica
limitacin es que no podemos crear ficheros animados.
Formato
Profundidad de
Modos Color Canales Alfa Compresin
Color
RGB
PNG
24 bits
Color Indexado
Si
Si:
(.png) Escala de Grises sin prdidas
Mapa de Bits
COMANDOS A UTILIZAR
imshow (f, G) :Muestra la imagen f en pantalla donde G especifica el rango de intensidades. Si
omitimos G, se muestra la imagen con 256 niveles de gris por defecto.
Impixel (f,i,j) :Acceder al pixel de coordenadas (i,j) de la imagen f.
whos f: Informacin adicional de la imagen: nombre, tamao, bytes y clase.
imwrite (f, C:\imgenes\imagen2.tif) :Guarda la imagen f con nombre imagen2.tif en
C:\imagenes.
1. Seleccionar 3 imgenes en tonos grises.
IMAGEN 1.JPG
IMAGEN 2.GIF
IMAGEN 3.PNG
2. Cargarlas y visualizarlas como matriz indicar como varia los elementos de la matriz y
sus caractersticas y grabarlas con otro nombre.
CDIGO EN MATLAB PARA EL ANLISIS
COMANDO SIZE RESULTADO
IMAGEN1 IMAGEN 2 IMAGEN3
COMANDO WHOS RESULTADO
MODIFICAR LA MATRIZ DE LA IMAGEN
Podemos acceder a un pixel de la imagen y obtener su valor
Valor = imagen1 (fil, col)
Donde valor es un nmero entre 0 y 255
Y de igual forma podemos modificarlo
Iimagen1 (fil, col)=valor
GRABAR LAS IMGENES CON OTRO NOMBRE CON LA FUNCIN imwrite
Imwrite(imagen1,'C:\Users\Usuario\Documents\MATLAB\imagenmodificada1.
jpg')
3. CONSULTAR LA CLASE DE DATOS DE LA MATRIZ DE UNA IMAGEN
CLASE DE DATOS
El tipo de dato matriz, que contendr una imagen puede ser de varios tipos
(segn el tipo de dato de cada pixel):
- double: Doble precisin, nmeros en punto flotante que varan en un rango
aproximado de -10308 a 10308 (8 bytes por elemento)
- uint8: Enteros de 8 bits en el rango de [0,255] (1 byte por elemento)
- uint16: Enteros de 16 bits en el rango de [0, 65535] (2 bytes por elemento)
- uint32: Enteros de 32 bits en el rango de [0, 4294967295] (4 bytes por
elemento)
- int8: Enteros de 8 bits en el rango de [-128, 127] (1 byte por elemento)
- int16: Enteros de 16 bits en el rango de [-32768, 32767] (2 bytes por
elemento)
- int32: Enteros de 32 bits en el rango de [-2147483648,2147483647] (4 bytes
por elemento)
- logical: Los valores son 0 1 (1 bit por elemento)
Conversin entre tipos de datos: Para ciertas operaciones es necesario convertir
una imagen de su tipo original a otro tipo de imagen que facilite su
procesamiento.
Algunos mtodos:
4. Convertir las tres imgenes en diferentes tipos de clases y visualizarlas, comentar
sobre este punto.
Modificacin de la imagen1
IMAGEN ORIGINAL Cdigo a aplicar en las transformaciones.
UTILIZACIN DEL COMANDO im2bw Los pixeles toman valores de 0 o 1 y por ende la imagen va a tomar colores de blanco y negro.
UTILIZACIN DEL COMANDO mat2gray Los pixeles toman valores dobles con un valor mximo y mnimo lo que nos permiten obtener nuestra imagen en escalas grises.
Modificacin de la imagen2
im2bw
mat2gray
Modificacin de la imagen3
im2bw
mat2gray
El anlisis de la imagen 1 es el mismo para las imgenes 2 y 3.
5. Generar dos imgenes blanco y negro de 100*100 n dos formatos cada una:
Blanca
imagblan=ones(100)
figure (2);
imshow(imagblan)
Negra
imagnegro=zeros(100,100)
figure (1);
imshow(imagnegro)
Blanca con franjas negras horizontales
imagnegro=zeros(100,100)
a=imagnegro;
for i=1:100
for j=25:50
a(j,i)=1;
end
for j=75:100
a(j,i)=1;
end
end
figure (1);
imshow(a)
Blanca con franjas negras verticales
imagblan=ones(100)
b=imagblan;
for i=1:100
for j=25:50
b(i,j)=0;
end
for j=75:100
b(i,j)=0;
end
end
figure (2);
imshow(b)
Tablero de ajedrez
clear
clc
x=11;
y=11;
for i=1:x:100
aux1=mod(i,2);
auxy=0;
while(auxy
a(i,j)=.2;
end
end
for i=1:100
for j=25:50
a(j,i)=0.55;
end
for j=75:100
a(j,i)=0.55;
end
end
figure (1);
imshow(a)
for i=1:100
for j=1:100
b(i,j)=0.55;
end
end
for i=1:100
for j=25:50
b(i,j)=0.2;
end
for j=75:100
b(i,j)=0.2;
end
end
figure (2);
imshow(b)
Horizontal y vertical
Ajedrez
CONCLUSIONES:
Finalmente hemos podido llegar a la conclusin de que gracias a la ayuda de Matlab podemos analizar las imgenes tanto en escalas grises que nos genera
dos matrices e imgenes RGB que nos da 3 matrices.
Gracias a que Matlab procesa las imgenes como matrices podemos acceder a cada posicin de la imagen (pixel) para poderlos modificar de acuerdo a la
necesidad que se nos presente.
Los diferentes tipos de imgenes nos dan una diferente gama de pixeles en valores lgicos o en datos.
BIBLIOGRAFA
http://www.ite.educacion.es/formacion/materiales/107/cd/imagen/imagen0105.html http://es.slideshare.net/raymarq/formatos-imagen?related=2 http://www.library.cornell.edu/preservation/tutorial-spanish/contents.html> http://www.robot.uji.es/docencia/301/mat/practica/pract7.pdf