Imagenes captadas por computador

Marco teórico

La visión por computadora es la transformación de datos de un fotograma o una videocámara a una resolución o una nueva representación. Todas las transformaciones están hechas para algún caso en particular. Los datos de entrada deben incluir información contextual como “La cámara está sobre un automóvil” o “El rango de detección de un rayo láser indica un objeto a un metro dedistancia”. La decisión debe ser “Hay una persona en la escena” o “Hay catorce células cancerígenas en esta placa”. Una nueva representación significa cambiar el color de una imagen a escala de grises o quitar el movimiento de la cámara de una secuencia de imágenes.
Una de las primeras aplicaciones en la mejora de la calidad de las imágenes fue el tratamiento de las mismas para su publicación enperiódicos enviadas por cable submarino entre Londres y Nueva York. Inicialmente, el sistema era capaz de codifica imágenes en 5 niveles de gris distintos, capacidad que se vio aumentada a 15 niveles hacia 1929. En 1964 se utilizaron técnicas de computador en el Jet Propulsion Laboratory (Pasadena California) para mejorar las imágenes de la Luna enviadas por la sonda espacial Ranger 7. Las técnicas deprocesamiento se usan ahora para resolver una gran variedad de problemas.
Desde una perspectiva general, la visión artificial por computador es la capacidad de la máquina para ver el mundo que le rodea a partir de una o más imágenes bidimensionales. El proceso general se puede sintetizar en la figura 1, en la que las cajas representan datos y las burbujas procesos. Se parte de la escenatridimensional y se termina con la aplicación de interés.

Figura 1. Diagrama de bloques mostrando
el proceso completo de la Visión Artificial

La primera etapa del proceso es la adquisición de la imagen. Para ello se necesita un sensor de imágenes y la posibilidad de digitalizar la señal producida por el sensor, como puede ser una cámara. Si la salida de la cámara o de otro sensor de imágenes esanalógica, debe emplearse un convertidor analógico-digital para digitalizarla.
Una vez que se ha obtenido la imagen digital, la siguiente etapa trata del preprocesamiento de esa imagen. La función básica del preprocesamiento es la de mejorar la imagen de forma que se aumenten las posibilidades de éxito en los procesos posteriores.
Posteriormente, la siguiente etapa trata de la segmentación.Definida de una forma general, la segmentación consiste en partir una imagen de entrada en sus partes constituyentes u objetos. En general, la segmentación autónoma es una de las labores más difíciles del tratamiento digital de imágenes. Por una parte, un procedimiento de segmentación demasiado tosco dilata la solución satisfactoria de un problema de procesamiento de imágenes. Por otra, un algoritmo desegmentación débil o errática casi siempre garantiza que tarde o temprano habrá un fallo.
A la salida del proceso de segmentación habitualmente se tienen los datos de pixel en bruto, que constituyen bien el contorno de una región o bien todos los puntos de una región determinada. En cada caso es necesario convertir los datos a una forma adecuada para el procesamiento por computadora. La primeradecisión que hay que tomar es si los datos se han de presentar como un contorno o como una región completa. La representación como un contorno es la adecuada cuando el interés radica en las características de la forma exterior, como esquinas e inflexiones. La representación regional es adecuada cuando el interés se centra en propiedades internas, como la textura o la estructuración. Sin embargo, enalgunas aplicaciones ambas representaciones coexisten.
La elección de una representación es sólo una parte de la solución para transformar los datos de pixel en bruto a una forma adecuada para ser posteriormente tratados por computadora. También debe especificarse un método para describir los datos de forma que se resalten los rasgos de interés. La descripción, también denominada “selección...