Introducción a la Imagen Digital: Concepto de Imagen, Escenarios y Tipos de Imágenes, Apuntes de Imagenología

¡Descarga Introducción a la Imagen Digital: Concepto de Imagen, Escenarios y Tipos de Imágenes y más Apuntes en PDF de Imagenología solo en Docsity! IMAGEN DIGITAL IMAGENOLOGIA 1ER AÑO 2018 ESPECTRO ELECTROMAGNETICO https://www.youtube.com/watch? v=ixwxOQf50kc&feature=youtu.be  Estamos incluyendo en esta definición que existe un escenario (u objeto), que debe existir una fuente de radiación (ej. iluminación) e interactuar con el escenario.  La radiación resultante de esta interacción al pasar por un sistema óptico produce una “imagen” en un plano detector, que debe ser sensible a este tipo de radiación. Y para esta definición nos independizamos de la interpretación.  Dibujemos ahora un rectángulo y supongamos que es el plano detector (ejemplo una cámara fotográfica):  Este plano deberá estar cubierto de sensores, tal que cada uno tome la intensidad de radiación que llega a cada punto (intensidad que en definitiva forma la imagen).  En este punto se producirá una transducción de esa intensidad de radiación en una medida característica (ejemplo tono de grises). ENTONCES .... Imagenes la representaciónde una determinadaescena (en un plano xy), siendo esta una porción del objeto de nuestra atención,  TIPOS DE ESCENARIOS 0 Fuente de Luz l Fuente de Luz , Objeto Plano imagen Objeto Plano imagen Figura 1.1: Escenario de Transmisión Figura 1.2: Escenario de Reflexión Objeto Plano imagen Fuente de Luz Figura 1.3: Escenario de Emisión EJEMPLO  Esto es común en los sistemas de imágenes médicas. Tomemos por ejemplo la imagen que se obtiene en un sistema radiológico.  1. Un tubo de Rx emite radiación que “ilumina” el escenario (ej. tórax);  2. la radiación que consigue pasar al tórax llega a una placa radiográfica donde se imprime la imagen (imagen inicial, primer proceso);  3. observando la placa puesta en un negatoscopio (que la ilumina como si fuera el nuevo escenario), formamos una nueva imagen en nuestra retina que en definitiva va a ser la que vamos a interpretar. (segundo proceso). La obtención de la información por medio de imágenes de un escenario no es un proceso directo como el caso de una imagen óptica obtenida por el mecanismo de la visión: aquí puede formarse la imagen sobre un determinado detector y posteriormente generar un nuevo escenario (mostrar la imagen inicial) para que, por medio de un nuevo proceso, se genere la imagen definitiva en nuestra retina y sea interpretado: ¿Cómo podemos formar las imágenes en un plano?  Físicamente la formación de una imagen sobre un plano se realiza por intermedio de un sistema óptico que enfoca la radiación proveniente del escenario.  La función imagen: I = f(x, y) nos representa matemáticamente la radiación en cada punto del plano suponiendo a ésta constante en el tiempo y de una sola frecuencia (monocromática). ¿Cómo podemos formar las imágenes en un plano?  Es de suponer que, si la fuente de radiación es policromática y el escenario responde en forma diferente para cada frecuencia, la ecuación anterior será:  I = f(x, y, ג). Por otra parte, la imagen puede variar en el tiempo (imagen dinámica) por lo que I = f(x, y, t).  En el caso general, la información proveniente del escenario puede ser de dimensión mayor que 3. En la práctica se simplifica una imagen policromática (para el caso de luz visible) descomponiéndola en tres imágenes monocromáticas de colores aditivos de tal forma que, con la suma de éstas, se pueda generar la imagen policromática. (rojo, verde y azul: RGB por sus siglas en inglés = Red, Green y Blue). SEGÚN SU MODO DE ADQUISICION  Imágenes indirectas: Son aquellas que se forman después de un procesamiento a partir de la información que entregan los detectores. Son comunes en dispositivos que obtienen imágenes con otro tipo de radiación que no sea la luz visible. Por ejemplo, la imagen de un ecógrafo, de un tomógrafo, de RMN, entre otros. SEGÚN SU MODO DE ADQUISICION  Imágenes generadas por Software: Son imágenes que se generan a partir de un algoritmo y no de la interacción de una radiación con un escenario físico. Son las utilizadas en la generación de imágenes virtuales, figuras animadas y en escenarios para simulación. SEGÚN CARACTERÍSTICAS COLORIMÉTRICAS Imágenes monocromáticas: Son las que se toman en tonos de gris. El valor de intensidad de la función imagen puede tomar cualquier valor desde 0 a un máximo: Imágenes color: Son aquéllas que tienen información de croma generalmente expresado según una estructura de tres planos color (Red, Green, Blue o sus iniciales RGB) IMAGEN DIGITAL  Es una función continua que para cada valor de X tiene su correspondencia con un valor de Y.  Digitalización: Cuanto más valores de X que se les correspondan valores de Y, más información sobre la función vamos a tener más muestras de la señal. Función original IMAGEN DIGITAL  En el eje x se encuentran en el interior de casilleros ceros y unos, corresponden al lenguaje informático que define el valor de Y para ese valor de X.  Cuando digitalizamos le damos valores de 0 y 1  código informático.  Es decir los equipos electrónicos digitales trabajan con información que esta representada mediante 0 y 1 solo estos 2 valores.  El código informático con el cual estamos trabajando es el código binario Como represento un numero decimal?  Sistema decimal se compone de 10 símbolos o dígitos (0 al 9) por lo que se dice que es un sistema de BASE 10 y cada dígito depende de su posición (valor posicional).  Ejemplo: Valor posicional El número 453 = 4 indica centenas 102 5 indicadecenas 101 3 indica unidades 100  De modo que se puede “reconstruir” el número haciendo la suma de cada dígito multiplicado por su valor posicional.  4 x 10 2 + 5 x10 1 + 3 x 10 0 =  400 + 50 + 3 = 453 Como represento un valor binario?  El sistema binario, también depende del valor posicional y su base es 2.  Ejemplo: Número Binario                                                                           Número en decimal 1011 = 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21+ 1 x 20 = 11 8 + 0 + 2 + 1 = 11  Número 11 en decimal representado por 2 dígitos (decenas y unidades) esta representado en el Sistema Binario por 4 dígitos (1011)  Cada dígito en el sistema binario se llama BIT (Binary digit).  Al igual que en el sistema decimal, usando N bits se pueden representar hasta 2 N.  Así si tenemos 4 bits podemos tener 16 combinaciones o números decimales diferentes (0-15) y el 15 es el mayor decimal posible a representar. = 16   REPRESENTACION GRAFICA 3 BITS = 8 TONOS DE GRISES  M filas Representación en formato de grilla (matriz) M filas x N columnas Cada elemento de la grilla es un PIXEL N columnas TAMAÑO DE MATRIZ  LA MATRIZ SE CARACTERIZA POR SU TAMAÑO, SIENDO ESTASSIMETRICAS O ASIMETRICAS .  EJEMPLOS 128 X 128 192 X 256 ACTIVIDAD : 3 individual y con entrega  Graficar una matriz asimétrica (pequeña)  Graficar una matriz 10 x 10  Cuantos niveles de grises tengo:  16 bits.  8 bits.  4 bits.  1 bits.  Cuantos pixeles tengo en una matriz de:  256 x 256  512 x 512  16 x 16  128x128  10 x 20