Segmentación de Imágenes y Detección de Bordes: Técnicas y Conceptos Clave

Segmentación de una Imagen

Las condiciones de segmentación para una región R son las siguientes:

1. La segmentación debe ser completa:

U (Arriba n, abajo i=1) Ri=R

Todos los píxeles deben estar conectados Ri, i=1,2...,n La ecuación lleva consigo regiones disjuntas Ri A Rj distinto 0 para todo i y j con j distinto i Todos deben de cumplir una propiedad implantada. P(Ri)=CIERTO, i=1,2...,n P(Ri U Rj)= FALSO para todo i y j adyacente con j distinto de i. Esto indica que las regiones Ri y Rj deben ser distintas a la propiedad P.

Segmentación Mediante el Crecimiento de Regiones

Es un procedimiento que agrupa los píxeles o subregiones de la imagen en regiones mayores basándose en un criterio prefijado. Normalmente se empieza con unos puntos “semillas” para formar una determinada región, añadiendo aquellos píxeles vecinos que cumplan la propiedad especificada (por ejemplo, que estén en un rango de nivel de gris determinado).

La propiedad considerada en el crecimiento de regiones debe tener en cuenta la información sobre conectividad o adyacencia de la imagen.

Otro factor importante es la condición de parada.

Detección de Bordes en Imágenes en Escala de Grises

La idea que subyace en la mayor parte de las técnicas de detección de bordes es el cálculo de un operador local de derivación, ya que un píxel pertenece a un borde si se produce un cambio brusco entre niveles de grises con sus vecinos.

Un problema a tener en cuenta es que, en la búsqueda de los cambios bruscos para detectar los bordes, también se detectará, colateralmente, el ruido.

En general, podemos decir que los pasos fundamentales en la detección de bordes son:

1. Realizar un suavizado de la imagen para reducir el ruido;
2. Detectar los posibles candidatos a ser puntos del borde;
3. Seleccionar, de entre los candidatos, aquéllos que pertenecen realmente al borde.

Borde de una Imagen Digital en Escala de Grises

• Borde ideal: forman un camino de un píxel de ancho, en los que se produce, perpendicularmente, un cambio en el nivel de gris.
• Borde "rampa": forman un conjunto de píxeles conexos en los que se produce, en una determinada dirección, una variación gradual en el nivel de gris.

Un punto se dice que es del borde si su derivada primera es mayor que un cierto valor umbral. La segunda derivada tiene una respuesta más fuerte ante detalles como puntos aislados o líneas, por lo que se usa el Laplaciano para detectar estos tipos de discontinuidad.