Procesamiento de imágenes y tipos de luz

T1

1. Estructura: Adquisición(cámaras), Hardware de procesamiento(pc), Almacenamiento(DiscDuro) y Monitorización y salida de datos(pantalla, impresora).

2. Etapas de procesamiento:

Bajo nivel: Operaciones sencillas, mejoran característica global. Entrada y salida imágenes. Otro nombre: pre-procesado o manipulación de imágenes. Ej: filtro eliminar ruido. o mediana.Nivel intermedio: operaciones que permiten extraer atributos de la imagen. Entrada imagen salida imagen simplificada. Ej: detección de bordes, segmentación.Alto nivel: operaciones que permiten analizar o interpretar la escena. Entrada img salida resultados del análisis. Ej: extracción de características, reconocimiento, localización.

T2

1. Tipos de luz: Especular: conos estrechos de luz. Resalta colores y detalle, pero aplana formas y volumen. Proyecta sombras detrás del obj y puede generar brillos. Ej: luz solar de un día despejado.Contraluz: iluminación de obj opacos por detrás. el resultado es una img con alto contraste entre obj y fondo. Facilita la segmentación. Usada para localización y análisis dimensional de piezas.Difusa: conos amplios de luz. Los haces de luz inciden desde todas direcciones. Ej: iluminación con niebla densa.Estructurada: iluminación con un patrón determinado. Permite obtener info 3D a partir de la deformación sufrida. Ej: franja quebrada cuando exista cambio.Pulsante: permite efectuar medidas de distancia por tiempo de vuelo. dificultad: obtener precisión cn radiación luminosa. Para solucionar esto se usan ondas acústicas2. Ópticas: divergente: los rayos entran paralelo y salen en varias direcciones.Convergente: los rayos entran paralelo y salen dirigidos al punto focal.Modelo pin-hole: modelo más simple. cada punto de un objeto se proyecta en un punto del plano imagen. (es el arbol que dentro del cubo está dado la vuelta)Modelo lente delgada: 1/s + 1/v = 1/f

3. Distorsiones ópticas:

barril: malla aumentada y>h. Cojín: malla disminuida.y>h.

4. Calibración geométrica de la cámara

determinar la transformación de perspectiva entre los puntos de la escena y los de la img. Parámetros intrínsecos: caracterizan propiedades inherentes de la óptica y la cámara: distancia focal, desplazamiento del centro de img. coeficientes de distorsión, Parámetros extrínsecos: 6 parámetros que definen la localización de la cámara con respecto al sistema de referencia absoluto.¿Cómo se hace? 1. determinar con precisión puntos en la escena. 2 determinar esos puntos en la img. 3 obtener parámetros de correspondencia entre ellos. Ej: método de los dos planos. Método de Tsai.

5. Sensores

capturan la img proyectada en el sensor a través de la óptica. Clasificación: Según el tipo de sensor : CCD: array de elementos fotosensibles. 2 tipos: CCD digital y CCD analógico. CMOS: cada elemento individual incorpora la electrónica necesaria para poder leer individualmente. Ventaja: eliminación del efecto smearing, lectura parcial de la imagen, menos gasto energético. Desventaja: la electrónica ocupa sitio, más propenso al ruido, menos rango dinámico. Según el array de elementos fotosensibles: Matriciales: array bidimensional. Lineales: array unidim.

6. Imagen digital: Resolución espacial:

tamaño de la matriz bidimensional, con los mismos niveles de gris: ligada al concepto de muestreo. (se ve más pixelada)Resolución radométrica: nº de niveles utilizados para una misma resolución.(se ve con menos colores).

7. Histograma

función de densidad de probabilidad de niveles de gris en la imagen, abcisas: rango posible de intensidades de gris. Ordenadas: número de px para cada nivel de gris. Nivel de ruido variación en el nivel de gris que sufre un px no debida a la aportación lumínica de la escena: Tipos: correlados: depende de la posición espacial del px afectado. No correlados: no depende.2 tipos: Gaussiano: distribución del ruido se parece a una distribución gaussiana de una determinada media y varianza. Aleatorio: sal y pimienta. Brillo: media de niveles de gris de una imagen.(es desplazar el histograma a un lado). Contraste: dispersión de los niveles de gris respecto a la media. (es achatar el histograma). Nitidez: rapidez con la que se pasa del blanco al negro. No cambia la resolución.

8. Formatos de img: vectoriales:

gráficos formados a base de curvas y líneas a través de elementos geométricos definidos como vectores: Ventajas: estas img pueden cambiar de escala, etc. sin que se pierda calidad. Desventajas: lectura por el programaMapa de bits: cada px guarda info de la parte de img que ocupa. Lo usan las cámaras . Desventajas: peso del archivo y pixelación al hacer zoom.