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XVI SIMPOSIO DE TRATAMIENTO DE SEÑALES, IMÁGENES Y VISIÓN ARTIFICIAL – STSIVA 2011

APLICACION DE FILTRADO EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA PARA DETECCIÓN DE DEFECTOS SUPERFICIALES EN IMÁGENES DE PIEZAS METALICAS.
Javier González, Camilo Calvo, José Cruz, Jorge Tolosa
 Resumen—Categoría 1. Para el pre-procesamiento de las imágenes digitales, es común el uso de filtros digitales para mejorarciertas características o eliminar las que no aportan información. En el caso de los filtros digitales, se pueden clasificar en dos tipos: los que operan en el dominio del espacio y los que actúan en el dominio de la frecuencia. Este trabajo tiene el objetivo de utilizar estas técnicas con la finalidad de estudiar los defectos superficiales en piezas metálicas. Para tal fin se han tomado comomuestras, secciones de campanas metálicas utilizadas en los sistemas de frenos de automóviles de carga pesada. El desarrollo obtenido ofrece la posibilidad de ser usado para la posterior implementación de un sistema autónomo que tenga la capacidad de diferenciar entre productos con buena y mala calidad de fabricación. Palabras Claves— Filtrado digital, dominio de la frecuencia, texturas, PiezasMetálicas.

Como un método de aplicación del proceso de convolución, se han desarrollado los bancos de filtros, en el cual se tiene una función de entrada A(x,y) y es procesada por un arreglo en paralelo de filtros Hn(x,y), como se ilustra en la figura 1.

I. INTRODUCCION

U

na imagen digital es una función bidimensional A(x,y) en el dominio del espacio, que se describe a través de una matriz queposee un conjunto de valores discretos de intensidades de luz reflejada por un objeto. El procesamiento básico de una imagen digital se puede realizar en el dominio del espacio a través de la convolución discreta, en la cual interviene la función A(x,y) y una función denominada máscara H(x,y) y se obtiene una función de salida B(x,y) [1]. Ver ecuación 1.

Fig. 1. Estructura de un banco defiltros aplicado al contexto del procesamiento digital de imágenes.

B( x, y)  A( x, y)  H ( x, y) (1)
El proceso basado en la convolución discreta, descrito en la ecuación 1 también se denomina filtrado digital y la función H(x,y) puede tomar diferentes valores que dependen de su aplicación. Tradicionalmente se han utilizado diferentes tipos de máscaras u operadores como: Prewit, Sobel, Kirsch yGabor, en diversas aplicaciones del procesamiento digital de imágenes [2].

Javier E. González Barajas. Ing. Electrónico UIS. Magister en Ingenierías, Area Electrónica, UIS. Docente – Investigador. Facultad de Ingeniería Electrónica. Universidad Santo Tomás. Cra 9 Nº 51- 15, Edificio División de Ingenierías. Bogotá. Colombia. e-mail: Javiere_gonzalez@yahoo.com.mx. Camilo Calvo. Estudiante Fac.Ing. Electrónica. Universidad Santo Tomás. Bogotá Colombia. E-mail: cam_calvo@ieee.org. José Manuel Cruz Estudiante Fac. Ing. Electrónica. Universidad Santo Tomás. Bogotá Colombia. E-mail: joseman61@hotmail.com. Jorge Andrés Tolosa. Fac. Ing. Electrónica. Universidad Santo Tomás. Bogotá Colombia. E-mail: georgetpr@hotmail.com.

El arreglo de filtros Hn(x,y), son un grupo de funciones diseñadaspreviamente con la finalidad de extraer o resaltar características, en el dominio del espacio, de la función de entrada A(x,y). Dentro de las principales características que son analizadas en el procesamiento digital de imágenes, es la textura, definida como la propiedad de los píxeles de presentar cambios en sus valores asociados a las irregularidades de la superficie del objeto [3]. Cada uno de losfiltros Hn(x,y) poseen una función base con sus respectivas expansiones en el dominio del espacio y de la frecuencia. Los bancos de filtros espaciales se utilizan en aplicaciones diversas como estrategias para eliminación de ruido (denoising) [4,5], análisis del proceso de diezmado [6], compresión de imágenes [7,8,9], codificación de imágenes [10], segmentación de imágenes[11], marcas de agua...