Programa Analítico
La asignatura se encuentra dividida en tres partes, cada una de las cuales se subdivide en unidades temáticas. La primera parte contiene los fundamentos básicos de la formación de imágenes y su representación en medios digitales; la segunda parte provee los métodos de procesamiento digital de realce y restauración; mientras que la tercera parte contiene tópicos avanzados de procesamiento de imágenes.
Fundamentos de imágenes digitales
Unidad I: Introducción al Procesamiento Digital de Imágenes (PDI).
Concepto de imagen digital y PDI. Niveles de procesamiento y disciplinas relacionadas. Orígenes del PDI. Espectro electromagnético y de luz. Ejemplos de campos de aplicación. Sensado de imagen y adquisición. Muestreo y cuantización de imágenes: conceptos básicos, resolución, cuantificación. Arquitectura de un sistema de PDI: dispositivos de captura, conversión A/D, memoria de video, procesador, monitor. Formatos de las imágenes digitales.
Unidad II: Percepción y adquisición de imágenes.
El mecanismo de visión humano: partes estructurales del ojo humano, receptores retinales, formación de la imagen en el ojo. Adaptación al brillo y discriminación. Fenómenos de percepción humana: bandas de Mach, contraste simultáneo, ilusiones ópticas.
Algoritmos de procesamiento
Unidad III: Operaciones en el dominio espacial.
Conceptos básicos. Transformaciones puntuales de niveles de gris: negativo, logarítmica, potencia. Procesamiento de Histograma: ecualización y especificación. Realce mediante operaciones aritméticas (adición, sustracción, multiplicación, división) y operaciones lógicas (AND, OR, XOR). Fundamentos de filtrado espacial. Filtros espaciales: promediado, pasa-bajos, pasa-altos, máscara difusa, no lineales (mediana, adaptativo, variante). Combinación de métodos.
Unidad IV: Procesamiento de imágenes en color.
Fundamentos del color. Modelos de color: RGB, CMY/CMYK y HSI. Conversiones de los modelos de color. Procesamiento de imágenes en pseudocolor. Procesamiento a todo color.
Unidad V: Operaciones en el dominio frecuencial.
Conceptos básicos. Señales y sistemas en dos dimensiones. Transformada bidimensional de Fourier y su inversa: definición, propiedades y representación gráfica. Importancia de la magnitud y la fase. Filtros frecuenciales: pasa-bajos, pasa-altos, fenómeno de Gibbs. Filtrado homomórfico. Correspondencia entre filtrado en el dominio espacial y frecuencial.
Unidad VI: Restauración de imágenes.
Modelo del proceso degradación / restauración de una imagen. Origen de la degradación. Modelos de ruido. Restauración por filtrado espacial y frecuencial. Filtrado inverso. Filtrado de Wiener. Transformaciones geométricas: transformaciones afines, interpolación, deformación.
Tópicos avanzados
Unidad VII: Nociones de segmentación.
Conceptos de relaciones entre pixeles: vecindad, adyacencia, conectividad, regiones y límites. Detección de discontinuidades (punto, línea, borde). Detección de límites: procesos locales y globales (transformada Hough y teoría de grafos). Segmentación basada en regiones: concepto básico, algoritmos de crecimiento de regiones y de división-mezcla.
Unidad VIII: Compresión de imágenes.
Fundamentos de codificación y compresión de imágenes. Modelo de compresión, descompresión y sistema completo. Elementos de teoría de la información. Compresión sin pérdidas: codificación de Huffman, RLC (RLE) y LZW. Compresión con pérdidas: codificación RLC, truncado de bloques, codificación predictiva diferencial, compresión en el dominio frecuencial. Estándares para la compresión de imágenes.
