MTODOS DE BINARIZACIN DE IMGENES EN NIVELES DE GRISRealizado Por:Jos Manuel Delgado Romero

Objetivos del proyectoEstudiar el problema de la binarizacin de imgenes en niveles de grisRecopilar informacin sobre los mtodos aparecidos hasta la fecha que realizan dicha tarea Estudiarlos y hacer una clasificacinDesarrollar una aplicacin en la que se puedan usar en un entorno real dichos mtodos

Por qu este proyecto?Escasez de proyectos de este tipoInnovacinInvestigacinAplicacin de conocimientosAlgoritmiaProgramacinTratamiento de Imgenes digitales

El problema de la binarizacinMtodo de segmentacinLa segmentacin de un nivel es la conversin entre una imagen en niveles de grises y una imagen monocroma (blanco y negro)Caractersticas de la imagen monocroma:Debe contener toda la informacin esencial de la imagen original. (mismo n de objetos, misma forma , misma posicin) Mucho menor espacioMuy usado en imgenes mdicas, imgenes de mapas, manuscritos, etc..

Funcionamiento y clasificacin

ClasificacinBinarizacin Global (Global Binarization)Binarizacin Local (Locally Adaptive Binarization)Otros mtodos de binarizacin (Moving Averages, Relaxation, .)

IMAGEN EN ESCALA DE GRISESIMAGEN EN BLANCO Y NEGROBINARIZACIN LOCALBINARIZACIN GLOBALBINARIZACIN OTROS MTODOS

Binarizacin GlobalElegir un valor de umbral T para toda la imagenSegn el nivel de gris de cada pxel, y el umbral elegido, cada pxel va a pertenecer a una de las siguientes conjuntos:Conjunto de pxeles negros (0): Imagen(i,j) < TConjunto de pxeles blancos (1): Imagen(i,j) >= TProblemas: Ruido, Efectos de iluminacin.

Mtodos de binarizacin globales (I)Valor de gris medioPorcentaje de pxeles negrosDos picos del histogramaWeska, 1984. (Pxeles de borde). Usa el laplaciano digital

Ridler, 1978 . Seleccin Iterativa de umbrales para pxeles de objeto y fondo, partiendo de la media.Thrussell, 1979 . Variante de Ridler usando el histogramaOtsu, 1978 (Histogramas de nivel de gris). Usa la varianza para encontrar el umbral

Mtodos de binarizacin globales (y II)Kapur, 1985 (Entropia con suceciones). El umbral es aquel que maximiza la suma de entropias de p.n y p.bJohannsen, 1982. (Entropia con logaritmo)

Huang, 1995 .Usa la teora de conjuntos difusos (Fuzzy)Yagger, 1979. Minimiza la difusidad entre medias de p.b. y p.nKitler, 1986. Minimiza una funcin de densidad obtenida del histograma.

Binarizacin LocalUmbral para cada pxel basado en la informacin de sus pxeles vecinosCalculo del umbral:Subregiones de la imagenCalculo de una superficie de binarizacin. Si p(x,y)

Mtodos de binarizacin locales (I)Bernsen, 1986. Calcula umbral como la media del mayor mas el menor de un vecindario. Lo aplica o no segn el contraste de la regionEikvil y otros, 1991. Recorrido con 2 ventanas, aplicando mtodo de Otsu en la mayor y discrimina con la pequea

Mardia & Hainsworth, 1988. Tras una binarizacin global se basa en la media de los 8 vecinos de un pxelNiblack, 1986. Calcula umbral basado en la media y la desviacin estndar de un vecindario.

Mtodos de binarizacin locales (y II)Taxt y otros, 1989. Divide la imagen en ventanas de 32x32. Aplica distribusiones gausianas para aproximar el histogramaYanowitz y Bruckstein, 1989. Utiliza una superfice de binarizacin

White & Rohrer, 1983. Utiliza un promedio mvil parcial como umbral para cada pixel p(x,y)Parker, 1991. Realiza operaciones antes de dividir la imagen en regiones y marcar pxeles mediante media y desviacin estndar

Otros mtodos de BinarizacinWellner, 1993. (Medias Mviles)Hecho para imgenes que contienen texto.Encuentra un umbral por pxelEstima promedios moviles para cada pixel (sucesin). Si dado un pixel es menor que un porcentaje del promedio se considera negro.Umbrales por regiones

Proceso para binarizar una imagen (I)

Proceso para binarizar una imagen (II)Preprocesamiento:Conversin a escala de grises. Necesario si partimos de una imagen a colorNegativoRotaciones, girosCambiar el colorSeparar los canales de colorEtc

Proceso para binarizar una imagen (III)Postprocesamiento:Operaciones lgicasComponentes conexas NegrasBlancas (agujeros)Componentes conexas por intervalosMedidas estadsticasMediaDesviacin MediaVarianza

Funcionamiento de la aplicacin

Mejoras de la aplicacinIncluir mas mtodos de binarizacinIncluir mas operaciones de preprocesamiento de la imagen antes de la binarizacin: Posibilidad de meter ruido, cambiar su tamao, ..Incluir mas operaciones de postprocesamiento que permitan extraer ms caractersticasIndependizarla de las librerias de XITE (X based Image processing Tools and Environment, entorno de desarrollo de desarrollo de la universidad de Oslo, pensado para sistemas UNIX con X-Windows ) en los mtodos de binarizacin locales => Mucha dificultad en encontrar u obtener implementaciones de algunos mtodos

FINGracias!

Ruegos y preguntas