Geografia

Revista de Teledetección. 2002. 17: 31-42.

Realce de imágenes: filtrado espacial
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B. Aldalur1 y M. Santamaría.2 Depto de Ingeniería – 2Depto de Matemática Universidad Nacional del Sur Bahía Blanca, Argentina

RESUMEN
El realce de imágenes es una de las principales técnicas de procesamiento digital de imágenes. Las operaciones que componen esta técnica se dividen en operaciones deprocesamiento pixel por pixel y operaciones de procesamiento por grupo de pixeles. El presente trabajo consiste en una descripción teórica de la operación de procesamiento por grupo de pixeles conocida como Filtrado Espacial y su aplicación a imágenes satelitales. Tal descripción incluye la caracterización e implementación de los filtros espaciales lineales y no lineales más comunes: paso bajo, pasoalto y realce de bordes. La aplicación de estos filtros permitió conocer el funcionamiento y las bondades de cada uno de ellos. PALABRAS CLAVE: filtros espaciales lineales, núcleo, máscara de convolución, filtros espaciales no lineales.

ABSTRACT
Image enhacement is one of the main techniques of digital image processing. This technique comprises two kind of operations, pixel point processingoperations and pixel group processing operations. The present work consists in a theoretical description of pixel group processing operation known as Spatial Filtering and its application to remotely sensed image data. The description includes the characterization and implementation of the most commonly used linear and nonlinear spatial filters: low pass, high pass and edge enhacement. The applicationof these filters allowed to know the performance and the goodnesses of each one of them. KEY WORDS: linear spatial filters, kernel, convolution mask, nonlinear spatial filters.

INTRODUCCIÓN
Una de las principales técnicas que componen el procesamiento digital de imágenes es la de realce o mejora de imágenes. Esta técnica comprende un conjunto de operaciones tendentes a mejorar la calidadvisual de una imagen. Estas operaciones permiten realzar las características de brillo y contraste de una imagen, reducir su contenido de ruido, o agudizar o intensificar detalles presentes en ella. En esta técnica, tal como en otras operaciones de procesamiento digital de imágenes, intervienen una imagen de entrada (input image) y una imagen de salida (output image). La primera constituye la imagencuyos datos serán procesados, es decir, sometidos al realce, y la segunda es la resultante de tal procesamiento. Las operaciones que componen la técnica de realce pueden dividirse en dos tipos:
N.º 17 - Junio 2002

a) operaciones de procesamiento puntual o pixel por pixel b) operaciones de procesamiento por grupo de pixeles o sobre vecindades. Las operaciones mencionadas en a) tienden a mejorarel contraste tonal en la imagen, esto es, la diferencia entre los valores más oscuros y más claros que se visualizan en un monitor. El procesamiento puntual altera los niveles de gris de los pixeles de una imagen. El nivel de gris de cada pixel en la imagen de entrada es modificado por un nuevo valor mediante operaciones matemáticas o relaciones lógicas. El valor resultante es ubicado en la imagende salida en la misma posición espacial, esto es, en la misma posición (x, y) del arreglo rectangular de pixeles correspondiente a la imagen de entrada, donde x indica columna e y fila. Esto se realiza pixel por pixel, de manera individual, y los pixeles vecinos no tienen influencia.
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Las operaciones del tipo b) mejoran el contraste espacial en la imagen, esdecir, la diferencia entre el valor digital de brillo de un determinado pixel y el de sus vecinos. Pretenden suavizar o reforzar estos contrastes espaciales de forma tal que, los valores de brillo en cada pixel de la imagen se asemejen o diferencien más de los correspondientes a los pixeles que los rodean. El procesamiento por grupo de pixeles opera sobre un grupo de pixeles de entrada que...