Qué es una imagen digital
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El procesamiento digital de imágenes es el uso de un ordenador digital para procesar imágenes digitales mediante un algoritmo.[1][2] Como subcategoría o campo del procesamiento digital de señales, el procesamiento digital de imágenes tiene muchas ventajas sobre el procesamiento analógico de imágenes. Permite aplicar una gama mucho más amplia de algoritmos a los datos de entrada y puede evitar problemas como la acumulación de ruido y la distorsión durante el procesamiento. Dado que las imágenes se definen en dos dimensiones (quizás más), el procesamiento digital de imágenes puede modelarse en forma de sistemas multidimensionales. La generación y el desarrollo del procesamiento digital de imágenes se ven afectados principalmente por tres factores: en primer lugar, el desarrollo de los ordenadores; en segundo lugar, el desarrollo de las matemáticas (especialmente la creación y la mejora de la teoría de las matemáticas discretas); en tercer lugar, el aumento de la demanda de una amplia gama de aplicaciones en el medio ambiente, la agricultura, el ejército, la industria y la ciencia médica.
Sin embargo, el coste del procesamiento era bastante elevado con los equipos informáticos de la época. Esto cambió en los años 70, cuando proliferó el procesamiento digital de imágenes al disponerse de ordenadores más baratos y hardware dedicado. Esto hizo que las imágenes se procesaran en tiempo real, para algunos problemas específicos como la conversión de estándares de televisión. A medida que los ordenadores de uso general se hicieron más rápidos, empezaron a sustituir al hardware dedicado para todas las operaciones, excepto las más especializadas e intensivas. Con los rápidos ordenadores y procesadores de señal disponibles en la década de 2000, el procesamiento digital de imágenes se ha convertido en la forma más común de procesamiento de imágenes, y se utiliza generalmente porque no sólo es el método más versátil, sino también el más barato.
Caja de herramientas de procesamiento de imágenes de Matlab
Una imagen digital es una matriz corológica de valores de píxeles. El tamaño de los cuadrados de la cuadrícula, el píxel, es igual a la resolución espacial de la imagen (de satélite) y depende del instrumento que proporciona los datos. Del mismo modo, los números de la cuadrícula están determinados por la capacidad del equipo para distinguir las variaciones. Las imágenes digitales suelen contener valores entre 0 y 255, que coinciden exactamente con la capacidad de 1 byte del ordenador.
Los píxeles suelen estar codificados en bytes (1 byte = 8 bits = 28 = 256 valores) que representan una gradación del negro (valor= 0) al blanco (valor= 255).La matriz corológica se carga en el ordenador y los cuadrados individuales de la cuadrícula se representan con un punto en la pantalla, un píxel (= elemento de la imagen). El valor numérico de cada cuadrado de la matriz se refiere a la posición del píxel correspondiente con unas coordenadas (x,y). Cada píxel recibe un sombreado gris correspondiente al valor del píxel. Ahora la matriz aparecerá en la pantalla como una imagen o un mapa temático.
Transformación de la perspectiva
El procesamiento digital de imágenes se ocupa de la manipulación de imágenes digitales mediante un ordenador digital. Es un subcampo de las señales y los sistemas, pero se centra especialmente en las imágenes. El DIP se centra en el desarrollo de un sistema informático capaz de realizar el procesamiento de una imagen. La entrada de ese sistema es una imagen digital y el sistema procesa esa imagen utilizando algoritmos eficientes, y da una imagen como salida. El ejemplo más común es Adobe Photoshop. Es una de las aplicaciones más utilizadas para procesar imágenes digitales.
En la figura anterior, una imagen ha sido capturada por una cámara y ha sido enviada a un sistema digital para eliminar todos los demás detalles, y sólo centrarse en la gota de agua mediante el zoom de tal manera que la calidad de la imagen sigue siendo la misma.
Este tutorial le permite conocer los métodos y procedimientos más utilizados para interpretar las imágenes digitales con el fin de mejorarlas y restaurarlas, así como para realizar operaciones en las imágenes como (desenfoque, zoom, nitidez, detección de bordes, etc.). También se centra en la comprensión de cómo funciona la visión humana. ¿Cómo visualiza el ojo humano tantas cosas y cómo interpreta el cerebro esas imágenes? El tutorial también cubre algunos de los conceptos importantes de las señales y los sistemas, tales como (muestreo, cuantificación, convolución, análisis del dominio de la frecuencia, etc.).
Procesamiento de imágenes por cuantificación
Los modelos de análisis de big data llevan mucho tiempo desarrollándose. Aunque el procesamiento de imágenes es una tecnología madura, el establecimiento de modelos de procesamiento de imágenes basados en el análisis de big data puede tropezar con varias dificultades técnicas, como el análisis de visualización que requieren las tecnologías de procesamiento de imágenes, la expresión semántica y el almacenamiento de muestras masivas de imágenes, la complejidad de los algoritmos necesarios para la extracción de características, el reconocimiento y el análisis de predicción basados en big data, y el consumo de tiempo y memoria. Además, la baja velocidad de reconocimiento de un modelo también será un gran problema. La aplicación de big data en el procesamiento de imágenes es cada vez más amplia con el desarrollo de las tecnologías de la información. Al analizar los principios de funcionamiento, las tecnologías y las ventajas de la tecnología de big data en el procesamiento de imágenes, el establecimiento de modelos de procesamiento de imágenes basados en el análisis de big data tendrá amplias perspectivas de aplicación en todos los campos del procesamiento de imágenes.