Procesamiento digital de imágenes

Procesamiento digital de imágenes

Introducción

El procesamiento digital de imágenes aparece tardíamente en la historia de la computación, ya que antes de pensar en ello, había que desarrollar el hardware y los sistemas operativos gráficos que permitieran hacerlo. Por otro lado, los algoritmos y las técnicas de optimización que han tenido que desarrollarse para el procesamiento digital de imágenes son muy sofisticados y elaborados. En la actualidad existen muchas aplicaciones de software que permiten el procesamiento digital de imágenes, mucho de este utiliza técnicas o algoritmos que son bien conocidos por la comunidad que trabaja en ello, pero otros utilizan sus propias variantes o técnicas nuevas que están poco documentadas.

Veremos diferentes técnicas que existen para procesar imágenes, estas técnicas podemos agruparlas en tres grandes grupos:

• Modificación de Color

• Modificación de Imagen

• Generación de efectos.

Bitmaps (mapas de bits)

La manera básica y original de representar una imagen digital con color en la memoria de la computadora es un bitmap. Un bitmap esta formado por filas de pixeles, donde cada uno en particular tiene un valor que determina su color. Este valor esta formado por tres números en el rango 0 a 255, asociados a los colores primarios Rojo, Verde y Azul.

Cualquier color visible al ojo humano puede representarse de esta manera. Por ejemplo el color negro se codifica como R=0, V=0, A=0 y el color blanco (R,V,A) = (255,255,255). Desde este punto de vista, una imagen es un arreglo bidimensional de pixeles cada uno codificado en 3 bytes que puede tener 256x256x256=16.8 millones de diferentes colores.

Esta técnica se conoce como codificación RGB y está adaptada a la visión humana. Sin embargo hay otras técnicas de codificación donde las cámaras o dispositivos de medición juegan un papel predominante.

El rango de 0 a 255 se acordó por dos razones. La primera debido a que el ojo humano no es lo suficientemente sensible como para diferenciar más de 256 niveles de intensidad para un color y por otro lado es la capacidad de almacenamiento para un byte desde el punto de vista de la computación.

Representación vectorial de los colores

Como hemos mencionado, en un mapa de bits, los colores se codifican en tres bytes representando su descomposición en los tres colores primarios. Matemáticamente puede interpretarse un color como un vector en el espacio tridimensional de Rojo, Verde y Azul.

Bajo esta interpretación pueden aplicarse algunos conceptos de la geometría analítica en

el tratamiento de colores y en la generación de filtros o transformaciones.

Espacio tridimensional de colores

Una imagen es una codificación en un dominio espacial bidimensional estático y esto nos permite que podamos contar con nuevas imágenes a partir de las originales sin tener que modificarlas haciendo uso de transformaciones o filtros aplicados a sus pixeles.

Si consideramos una imagen con resolución de 512 x 384 pixeles, su almacenamiento sin compresión será en 590 Kbytes y otra de 2592 x 1728 pixeles estará almacenada en 13.4 Mbytes. Con técnicas de compresión, esta última puede almacenarse en un archivo de 2.9 Mbytes. Para las transformaciones y filtros que aplicaremos estaremos tratando con las imágenes, con esos espacios bidimensionales, que difieren mucho de los diferentes formatos de archivos en que las podemos almacenar en un disco duro por ejemplo.

Para acceder a los datos de una imagen Bitmap a continuación presentamos la clase BitmapData que utilizaremos un poco más adelante en diferentes aplicaciones en el procesamiento digital de imágenes.

Transformaciones

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