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Textos Universitarios / Serie Docencia ________________________________________________________________________

Capítulo 8 Procesamiento digital de imágenes
8.1 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. Porotro 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 utilizansus propias variantes o técnicas nuevas que están poco documentadas. En este capítulo 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.

Después de explicar en que consisten, presentaremos el código de la clase gImage en la que se han definido variosmétodos para que el usuario pueda procesarlas mediante un programa genérico que permite subir imágenes a un servidor Web.

8.1.1 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 valoresta 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 puedetener 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 másde 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.

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Jenaro C. Paz ________________________________________________________________________

8.1.2 Representación vectorial de los colores
Como hemos mencionado, en un mapa de bits, los colores se codifican en tres bytes representando sudescomposición 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.

Figura 8.1 Espacio tridimensional de colores

Una imagen es una codificaciónen 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 13.4Mbytes. Con técnicas de compresión, esta ultima 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...