PNF Instrumentacin y Control Control Inteligente Prof. Mervis Villanueva

Asignacin de Lgica Difusa

El procesamiento digital de imgenes es un rea de investigacin y de aplicacin en el cual convergen muchas reas de conocimiento como lo son la fsica, las matemticas, las ciencias de la computacin, la inteligencia artificial y muchas ms; por ese motivo es necesario conocer y aplicar diversas tcnicas que nos proveen estas reas de investigacin. Una tcnica de inteligencia artificial muy utilizada en la actualidad en el procesamiento de seales es la lgica difusa o lgica borrosa (fuzzy logic).

Ejercicio a desarrollar

Se requiere disear un sistema difuso que permita mejorar la apariencia de una imagen. La metodologa utilizada para aplicar tcnicas de procesamiento de imgenes utilizando lgica difusa se indica

Fig. 1 Figura a mejorar/ Figura mejorada

Fase 1: Anlisis de la imagen para determinar las caractersticas tiles para el sistema de

lgica difusa: histograma de la imagen y valores mximo y mnimo de los niveles de gris de la imagen.

Fig. 2 Histograma de la imagen desmejorada.

Fase 2: Diseo del sistema de lgica difusa.

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Planteamiento de las variables de entrada y de salida. Se definen los siguientes trminos:

o Conjunto Soportado, son todos aquellos pxeles pertenecientes a la imagen de entrada con valores mximo y mnimo en [0, 255].

o Para los pxeles de entrada y salida se definen los siguientes conjuntos borrosos: Oscuro, Gris, Claro, Ms Oscuro, Ms Claro, Ms Gris.

Definicin de las funciones de pertenencia o inclusin, donde se indique en qu grado un valor u de la variable U est incluida en conjunto F, ej: en qu grado el pixel de entrada con valor 135 est incluido en el conjunto Claro.Para este ejemplo se emplean las siguientes funciones: Uoscuro(),Ugris(),Uclaro, UmasOsuro(),UmasGris(),UmasClaro().

Proceso de mejoramiento de la imagen en escala de grises como reglas en trminos de lgica difusa tal como se muestra a continuacin:

o IF un Pixel IS OscuroTHEN Hacerlo ms Oscuro. o IF un Pixel IS Gris, THEN Hacerlo ms Gris. o IF un Pixel IS Claro, THEN Hacerlo ms Claro.

Fase 3: Implementacin del sistema de procesamiento de imgenes basado en

lgica difusa. Proceso grfico realizado en Matlab para implementar los conceptos planteados anteriormente con la herramienta GUI para sistemas difusos.

Para las seales de entrada se usarn funciones de membresa de tipo gaussiano y trapezoidal y para las salidas de tipo triangular. Analice el problema y establezca los rangos de los conjuntos difusos. Trabajo a realizar: Disear el controlador difuso que permita mejorar la imagen. Estudiar la respuesta y arribar a conclusiones.