Conceptos básicos del PDI

Para hablar de Procesamiento digital de imagenes (PDI), es necesario definir el término de imagen, el cual se refiere a una función bidimensional representando intensidad de luz, donde x e y son las coordenadas espaciales y el valor de f en cualquier punto (x,y) es proporcional al brillo (o nivel de gris) de la imagen en ese punto.

Una imagen consiste en un conjunto de puntos llamados píxeles (la palabra píxel es la abreviación de PICture ELement o elemento de imagen). Por lo tanto, el píxel es el componente más pequeño de la imagen digital. Todo el conjunto de estos píxeles se encuentra en una tabla de dos dimensiones que constituye la imagen:

El número de puntos (píxeles) que constituyen la imagen, es decir, sus "dimensiones" (el número de columnas de la imagen multiplicado por el número de filas) se conoce como definición. Una imagen de 640 píxeles de ancho y 480 píxeles de alto se representa 640 x 480.

Por otro lado, la resolución, un término muchas veces confundido con "definición", está determinada por el número de puntos por unidad de área, expresada en puntos por pulgada (DPI). Una pulgada equivale a 2,54 cm. Por lo tanto, la resolución permite establecer la relación entre el número de píxeles de una imagen y el tamaño real de su representación en un soporte físico.

Existen algunos elementos fundamentales que intervienen en el PDI, los cuales son:

• Digitalizador (unidad de entrada de datos)
• Procesador (unidad de proceso de datos)
• Pantalla (unidad de salida de datos)

Digitalizador: Es un dispositivo que convierte una imagen en una representación numérica (imagen digital). Existen multitud de aparatos que realizan esta función.

Procesador: Se entiende por tal un dispositivo capaz de realizar algún tipo de manipulación con imágenes digitales. Entran en esta categoría desde pequeños microprocesadores especializados hasta grandes ordenadores. Hay que indicar una parte muy importante y diferenciable del procesador es la memoria, o dispositivo físico en el que de alguna forma quedan almacenados los datos, tanto los introducidos por el digitalizador como los resultados de algún proceso.

Pantalla: La función de la pantalla es la inversa que la del digitalizador, esto es, convertir las matrices numéricas que representan imágenes digitales en alguna forma de representación discernible por el ser humano a través de los sentidos. Los principales dispositivos pantalla son: tubos de rayos catódicos y sistemas de impresión.

Las etapas fundamentales del PDI son: Adquisición de la imágen, preprocesado, segmentación, representación y descripción y reconocimiento e interpretación de resultados. El PDI comprende un amplio rango de hardware, software y recursos teóricos.

Adquisición de la imagen: Para esta etapa se requiere un sensor de imágenes y la posibilidad de digitalizarla.

Por ejemplo, el sensor puede ser una cámara fotográfica de alta resolución.

Esta etapa emula el sistema de visión humano, el cual tiene como atributos fundamentales diferenciar contornos, tamaños, color y textura.

Preprocesamiento de la imagen: La función básica del preprocesamiento de la imagen es la de mejorar la imagen adquirida, de forma que se aumente la posibilidad de exito en procedimientos posterior. En esta temática se trata principalemente de mejorar el contraste, eliminar el ruido y aislar regiones cuya textura indica la posibilidad de información alfanumérica.

Segmentación: Consiste en partir una imagen de entrada en sus partes constituyentes u objetos. Es la parte más dificil del PDI.

Representación y descripción: Se enpezará con el concepto de representación, el cual es sólo una parte de la solución para transformar los datos de pixel en bruto a una forma adecuada para ser posteriormente tratados computacionalmente. La descripción, que también se denomina selección de rasgos, consiste en extraer rasgos con alguna información cuantitativa de interés o que sean fundamentales para diferenciar una clase de objeto de otra.