NELSON ROMERO MENDEZ

UNIDAD 5. AREAS RELACIONADAS A LA GRAFICACION5.1 Procesamiento de imgenesEn el procesamiento digital de imgenes se distinguen dos niveles principales de manera general:

Procesamiento de imgenes a bajo nivel Muy poco uso de conocimiento respecto al contenido de las imgenes. Comnmente se reconoce una secuencia de cuatro para el procesamiento a bajo nivel: adquisicin de la imagen, pre-procesamiento, segmentacin de la imagen, descripcin y clasificacin de objetos. Entendimiento de imgenes a alto nivel Existe la capacidad de realizar toma de decisiones respecto al contenido de las imgenes.

El procesamiento de imgenes est dado por un conjunto de operaciones llevadas a cabo sobre las imgenes a fin de realizar mediciones cuantitativas para poder describirlas.

Una caracterstica es un atributo usado para hacer decisiones respecto a objetos en la imagen. Algunos atributos son naturales y se definen mediante la apariencia visual de la imagen, los artificiales, son el resultado de operaciones realizadas a la imagen.Una imagen f(x,y) est dada por sus coordenadas espaciales y su brillo, y es representada matemticamente en una matriz.Las herramientas para la adquisicin de imgenes transforman la imagen visual de un objeto fsico y sus caractersticas intrnsecas en un conjunto de datos digitalizados, usados para procesarla.El procesamiento digital de imgenes tiene diversas aplicaciones y problemas:

Representacin Transformacin Modelado Restauracin Reconstruccin Anlisis Comprensin de datos

Se define como ruido cualquier entidad en las imgenes, datos o resultados intermedios que no son interesantes para la computacin que se pretende llevar a cabo.Las tcnicas de filtraje son transformaciones de la imagen pxel a pxel, que dependen de los niveles de gris de los pxeles vecinos en la imagen original. El proceso de filtraje se realiza utilizando matrices denominadas mscaras, que son aplicadas sobre la imagen. Los filtros sirven para suavizar o realzar detalles de la imagen, o minimizar efectos de ruido.Filtro gaussiano. Este filtro implementa mscaras que intentan imitar la forma de una gaussiana: G(x,y) = e - (x + y) / 2, donde x, y son las coordenadas de la imagen y sigma una desviacin estndar de la probabilidad de distribucin asociada.Filtro mediana (rango de vecindades). El objetivo del filtro mediana es reducir el empaamiento de los bordes. Este filtro reemplaza el pxel actualmente analizado en la imagen por la mediana del brillo con respecto a los vecinos ms cercanos.Filtro de suavizado direccional (preservacin de bordes). La eliminacin de ruido mediante suavizado distorsiona la informacin con respecto a los bordes. Que se calcula en varias direcciones segn la ecuacin:I (x,y) = 1/N(k,l)E I(x-k, y-l).Filtro de suavizado conservador. Esta tcnica de reduccin del nivel de ruido emplea un algoritmo de filtracin simple y rpido que sacrifica su poder de eliminacin de ruido a cambio de preservar el detalle espacial de la frecuencia en una imagen, removiendo pxeles aislados con un valor muy alto o muy bajo.Realce de contraste. Tiene como objetivo mejorar la calidad de las imgenes bajo ciertos criterios subjetivos del ojo humano. El contraste entre dos objetos se puede definir como la razn entre sus niveles de gris medios. La manipulacin de contraste consiste en una transferencia radiomtrica en cada pxel.Filtro paso bajo es empleado para remover ruido de alta frecuencia espacial en una imagen digital. La reduccin del ruido mediante el filtro de paso bajo se lleva a cabo mediante una cancelacin de las variaciones ms rpidas entre pxel y pxel.Filtro paso alto opera mediante el anlisis de los valores de cada pxel y cambiando estos de acuerdo a los valores de los pxeles vecinos. El filtro paso alto realza detalles de la imagen.Filtro SUSAN (Smallest Univalue Segment Assimilating Nucleus). Preserva la estructura de la imagen alisando nicamente sobre los pxeles que se encuentran dentro de la regin del pxel analizado (pxel central). Este filtro integra los mejores aspectos de los mtodos de reduccin de ruidos existentes incluyendo la preservacin de bordes.En el anlisis de objetos dentro de las imgenes resulta esencial distinguir entre el objeto de inters y el resto de la imagen. Una de las tcnicas ms conocidas es la segmentacin mediante la deteccin de bordes.La deteccin de bordes es la aplicacin de un algoritmo con est proposito que dar como resultado un contorno. Su objetivo es obtener imgenes cuya salida muestre pxeles de mayor intensidad en los valores que detecten transiciones cercanas.Alguno de los algoritmos de deteccin de bordes ms comunes son:Tcnicas basadas en el gradiente: Operador de Roberts, Operador de Sobel, Operador de Prewitt, Operador Isotrpico.Operadores basados en cruces por cero: Operador de Marr-Hildreth, Detector de Canny.Los operadores basados en el gradiente son pxeles con un alto gradiente. Un rpido ndice de cambio de intensidad dada por el ngulo del vector gradiente puede observarse en los pxeles de los bordes.Un pxel de borde se describe por: Intensidad del borde (magnitud del gradiente) y direccin del borde (nglo del gradiente).Operador de Roberts. Utiliza las direcciones diagonales para calcular el vector gradiente mediante mscaras.Operador de Sobel. Calcula la magnitud del gradiente mediante: M sx + syOperador de Prewitt. Expande la definicin del gradiente en una mscara de 3x3 para se ms inmune al ruido, utiliza la misma ecuacin que Sobel, pero con constante c = 1.Operador Isotrpico. Intenta llegar a un equilibrio entre operador Prewitt y Sobel. Prewitt proporciona deteccin para bordes verticales y horizontales, y Sobel deteccin de bordes diagonales.

5.2.Visin por computadoraLa visin es un medio para un fin conocer el mundo observndolo la visin artificial tiene como medio para adquirir el conocimiento un instrumento de cmputo. El tema de visin artificial es extenso: los asuntos tales como la restauracin de imgenes, mejoramiento de imagen, inspeccin visual automatizada, visin robtica, escenas tridimensionales, y percepcin y cognicin visual todas forman parte del trmino Visin artificial.Los primeros experimentos de cmputo para desarrollar sistemas artificiales para la visin de mquinas comenzaron con amplia variedad en grados de complejidad, han sido usados en muchas reas diversas tales como ofimtica, medicina, deteccin remota por satlite, y en el mundo industrializado y militar. Los usos han sido muchos y variados.A la visin artificial le compete estudiar la estructura fsica tridimensional del mundo para el anlisis automtico de imgenes.Las imgenes son imgenes digitales: son representaciones discretas (es decir, ellas tienen valores distintos en los puntos regularmente muestreados) y son representaciones cuantificadas (es decir, cada valor es un valor del nmero entero).La visin artificial incluye muchas tcnicas que son tiles para si mismas. Ms significativamente, sin embargo, la visin artificial se refiere al procesamiento de imgenes, estas imgenes son solamente la materia prima de una ciencia mucho ms amplia, la misma que se esfuerza en ltima instancia para emular las capacidades perceptivas del hombre, y para verter una luz sobre la manera por la cual l logra su interaccin adaptativa y robusta con su ambiente.

5.3.Animacin por computadora

La animacin es la simulacin de un movimiento, creada por una serie de imgenes o cuadros.La animacin por computadora se puede definir como un formato de presentacinde informacin digital en movimiento a travs de una secuencia de imgenes o cuadros creadas o generadas por la computadora.Caractersticas de la Animacin 3DLa animacin por computadora permite crear escenar realmente tridimensionales, en una escena animada por computadora es posible cambiar el ngulo de la cmara y ver otra parte de la escena. Se pueden reutilizar partes de la animacin por separado.Una animacin se ve ms realista si variamos el peso y el tamao de los objetos. Para cambiar el peso es necesario cambiar el tiempo que tarda en moverse. Mientras ms pesado su masa es mayor y es necesario aplicar mayor fuerza para moverlo.Es necesario pensar en la forma como se movern los objetos. Cada movimiento se realiza por una razn. Es necesario conocer las formas en que actan los cuerpos.En la animacin en tres dimensiones debe considerarse la forma en que se detiene los cuerpos. Al animar a un personaje es conveniente que si se va a detener, alguna parte de su cuerpo se siga moviendo ligeramente, como la cabeza o un brazo.Hay tres fases que componen una accin: La anticipacin de la accin, la accin en s y la reaccin a la accin.Tcnicas de animacinLa animacin en acetatos (cel animation), la animacin basada en cuadros (flipbook animation) y la animacin en sprite.Animacin Basada en CuadrosPara hacer una secuencia, se van filmando las imgenes cuadro por cuadro y luego estos se unen para formar la animacin. Es posible formar bibliotecas de movimientos de cada parte del cuerpo de la animacin para de esta forma combinarlas y hacer animaciones diferentes.Animacin Basada en SpritesSe refiere a animaciones de objetos sobre fondos estticos, es decir, lo que cambia son los personajes.Key FrammingSe refiere a establecer posiciones en puntos especficos de tiempo en una animacin y la parte intermedia la obtiene la computadora por medio de interpolacin matemtica.RotoscopiadoSe obtienen la posicin y el ngulo de los puntos clave de imgenes reales y se trata de hacer converger los modelos en computadora con ellos.Motion ControlConsiste en obtener posiciones clave de manera automtica a partir de un actor real por medio de dispositivos que se conectan a su cuerpo.WaveletsSignifica pequeas ondulaciones. Esta tcnica permite que en una sola imagen se compriman una gran cantidad de datos para que al acercarse a ella, se vayan viendo los detalles.Tcnicas de PixarEl proceso que utiliza Pixar [12] para crear sus animaciones se compone de cuatro etapas principales: Desarrollo (crear el guin de la historia), preproduccin (se direccionan los retos tcnicos), produccin (creacin de la pelcula) y post produccin (pulir los ltimos detalles).

CONCLUSION.

El procesamiento de imgenes est dado por un conjunto de operaciones llevadas a cabo sobre las imgenes a fin de realizar mediciones cuantitativas para poder describirlas.

Una caracterstica es un atributo usado para hacer decisiones respecto a objetos en la imagen. Algunos atributos son naturales y se definen mediante la apariencia visual de la imagen, los artificiales, son el resultado de operaciones realizadas a la imagen.Una imagen f(x,y) est dada por sus coordenadas espaciales y su brillo, y es representada matemticamente en una matriz.Se define como ruido cualquier entidad en las imgenes, datos o resultados intermedios que no son interesantes para la computacin que se pretende llevar a cabo.La visin es un medio para un fin conocer el mundo observndolo la visin artificial tiene como medio para adquirir el conocimiento un instrumento de cmputo. El tema de visin artificial es extenso: los asuntos tales como la restauracin de imgenes, mejoramiento de imagen, inspeccin visual automatizada, visin robtica, escenas tridimensionales, y percepcin y cognicin visual todas forman parte del trmino Visin artificial.