Post on 21-Mar-2016
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Fundamentos Físicos de la Imagen Médica
José Macías JaénRadiofísico Hospitalario
Servicio de Radiofísica HospitalariaHospital Universitario Virgen Macarena. Sevilla
La imagen como Herramienta Objetiva
1. Imágenes Digitales.
1.1. Concepto de imagen digital. Estructura general.
1.2. Propiedades que determinan la calidad de la imagen.
1.3. Formatos, (ej. BMP)
1.4. Transformaciones geométrica.
1.5. Ecualización geométrica.
1.6. Algunos métodos de comparación.
1.7. Transformaciones de niveles de grises.
La imagen como Herramienta Objetiva
Concepto.
Del latín, “imago”, representación visual de un objeto.
. Diseño.
. Pintura.
. Fotografía.
. Vídeo.
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Muestreo espacial
Unidad Matricial de puntos.
Color=f(x,y)
Y
X
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Conjunto de Pixeles de colores.
Color=g(rojo, verde, azul)
Si cada componente 1 byte, el rango de cada componente va de 0 ↔ 28 – 1 y el rango de color va 0 ↔ 224 – 1.
Negro → 0.
Blanco → 16777215.
Gris → = Peso_color
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Algunos parámetros sobre la calidad de la imagen.
. Resolución
. Contraste y latitud
. Profundidad de color
. Relación Señal-Ruido
. Rango DInámico
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. Resolución
Es la capacidad de distinguir los detalles espaciales finos (dpi, pixel/cm)Frecuencia de muestreo espacial.
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. Contraste.
la diferencia relativa en intensidad entre un punto de una imagen y sus alrededores.
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. Profundidad de color
Cantidad de bits utilizados para definir cada píxel
1 -> 8 -> 24 bits
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. Relación Señal/Ruido
margen que hay entre la potencia de la señal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe.Filtros de medianaFFT…
La imagen como Herramienta Objetiva
. Rango Dinámico
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Histograma de Color
La imagen como Herramienta Objetiva
La imagen como Herramienta Objetiva
Histograma de Color
La imagen como Herramienta Objetiva
La imagen como Herramienta Objetiva
Histograma de Color
La imagen como Herramienta Objetiva
La imagen como Herramienta Objetiva
La imagen como Herramienta Objetiva
Formato
La imagen como Herramienta Objetiva
Formato general
Fichero
Cabecera Datos Color Pixeles
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Cabecera
Tamaño Fichero Nº Pixeles Paleta de coloresOffset datosTamaño Pixel Profundidad del color …
Formato BitMap 8 bits
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Paleta de colores
Color 1Azul, Verde, Rojo
Color 2Azul, Verde, Rojo …Color 3
Azul, Verde, Rojo
Color 4Azul, Verde, Rojo
Formato BitMap 8 bits
Colores de la paleta: 1 a 256
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Datos Color Pixeles
Byte pixel 1 Byte pixel 2 …Byte pixel 2
Pixeles: 1 a filas x columnas
1º Pixel. Extremo Inferior Izdo.
(0,0). Extremo Superior Izdo. !!!
Formato BitMap 8 bits
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Cabecera
Tamaño Fichero Nº Pixeles Offset datosTamaño Pixel Profundidad del color …
Formato BitMap 24 bits
La imagen como Herramienta Objetiva
Datos Color Pixeles
Byte Azul pixel 1 Byte Verde pixel 1 Byte Azul pixel 2Byte Rojo pixel 1 Byte Azul pixel 2 Byte Azul pixel 2 …
Pixeles: 3 a filas x columnas
1º Pixel. Extremo Inferior Izdo.
(0,0). Extremo Superior Izdo. !!!
Formato BitMap 24 bits
La imagen como Herramienta Objetiva
Formato 1 byte:
. Ocupa menor espacio
. Colores de la imagen restringidos a los de la paleta.
Formato 3 bytes:
. No presenta paleta.
. Ocupa más espacio.
. Mayor versatilidad.
¡¡¡ Ambos formatos pueden representar imágenes en color !!!
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Dadas dos imágenes, ¿cómo evaluarlas de forma cuantitativa?
Desplazamiento y giro de 3mm en x y en y, y giro de 3º respecto al centro.
La imagen como Herramienta Objetiva
Superposición …
La imagen como Herramienta Objetiva
Dadas dos imágenes, ¿cómo evaluarlas de forma cuantitativa?
Desplazamiento de 1mm en y.
La imagen como Herramienta Objetiva
Superposición …
La imagen como Herramienta Objetiva
Transformaciones geométricas básicas
(xi,yj,color) ------> (xi’,yj’,color)
. Desplazamientos.
. Giros.
. Escalados.
xjii dsenyxx cos'
izontalespixeleshorni º,1 ticalespixelesvernj º,1
dyysenxy jij cos'
La imagen como Herramienta Objetiva
Ecualización geométrica de ambas imágenes
. Puntos Fiduciarios
. Información Mutua
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Ecualización geométrica de ambas imágenes
. Puntos Fiduciarios
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. Información Mutua; Histograma de solapamiento
1 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 5
1 2 3 4 51 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
(0,0)
Imagen_1
Imagen_2
Zona de Solapamiento
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)()'(),'(),'(
1_I' 2_I IpIpIIpoglIIpMI
magenI magenI
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Métodos de Comparación:. Subjetivo. Diferencias de colores.. Gamma.
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Métodos de Comparación:. Subjetivo
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Métodos de Comparación:. Diferencias de colores.
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Métodos de Comparación:. Diferencias de colores.
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Métodos de Comparación:. Gamma
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Métodos de Comparación:. Gamma. Establecer tolerancias geométricas y de diferencias de color
Para todos los puntos, y en el rango geométrico, se estudia el cumplimiento o no del criterio de diferencia de color !!!
Imagen_1 Imagen_2
La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Gamma.
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Métodos de Comparación:. Gamma.
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Caso práctico. Verificación de un tratamiento de Radioterapia
. Posicionamiento del Paciente.
. Verificación dosimétrica.
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Caso práctico. Verificación de un tratamiento de Radioterapia
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Diferencia
La imagen como Herramienta ObjetivaGamma