algoritmos procesamiento de imagenes
TRANSCRIPT
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
1/27
Algoritmos
ParaProcesamientode Imgenes
Cristian Ral Pineda
Rodrguez
Gustavo Adolfo CeballosBarrientos
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
2/27
Qu es una imagen?
Una matriz de puntos
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
3/27
Procesamiento de imgenes Primera aproximacin a posibles algoritmos
paralelos:
Algoritmos generales sobre matrices.
No es suficiente: Necesitamos conocer los tiposde procesamiento.
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
4/27
ClasificacinDos puntos de vista: Por propsito.
Por algoritmo.
Propsitos diferentes compartenalgoritmos y existen diversos algoritmos
para un mismo propsito. Nos interesa laclasificacin por algoritmo.
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
5/27
Clasificacin (II)
Procesamiento individual de puntos.
Basados en matrices de convolucin.
Transformada de Fourier.
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
6/27
Procesamiento de puntos
Se basan en un tratamiento individual decada punto de la imagen.
Pertenecen a este grupo:
Brillo / Contraste
Umbral
Histograma
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
7/27
Procesamiento de puntos (II)
Algoritmo secuencial
for (i=0; i
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
8/27
Procesamiento de puntos (III)
Posibles algoritmos paralelos:Particionamiento de la matriz.
Al no existir comunicacin entre procesoselspeedup es casi lineal. Orden (NM/P)
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
9/27
w0
w1
w2
w3
w4
w5
w6 w7 w8
543xxx
x xx6 7 8
x x1
x0 2
x4
'
Mscara Imagen Resultado
Matriz de convolucin Se basan en aplicar sobre cada punto de la
matriz un clculo basado en los puntos vecinos.
k
xwxwxwxwxwxwxwxwxwx 887766554433221100'4
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
10/27
Matriz de convolucin (II)
Pertenecen a este grupo:
Desenfoque
Enfoque
Y con variaciones en el clculo:
Eliminacin de ruido
Deteccin de bordes
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
11/27
Matriz de convolucin (III)
Algoritmo secuencial:
for (i=0; i
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
12/27
Matriz de convolucin (IV)
Posibles algoritmos paralelos:Particionamiento de la matriz.
Dos problemas:
Dependencias.
Mltiples lecturas.
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
13/27
Matriz de convolucin (V)
Caso especial: wi=wj, i,j
Algoritmo en 4 etapas:
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
14/27
x +x0 1
x +x3 4
x +x6 7
x +x + x
0x +x + x
6 7
1
8
2
x +x + x0 1 2
x +x + x3 4 5
x +x + x
3x +x + x
6 7
4
8
5
x +x + x0 1 2
x +x + x0 1 2
x +x + x6 7 8
x +x + x0 1 2
543x +x + x
876x +x + x
Matriz de convolucin (VI)
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
15/27
Transformada de Fourier
Obtiene el espectro frecuencial de unaseal peridica.
50 100 150 200 250
2
4
6
8
50 100 150 200 250
-1.5
-1
-0.5
0.5
1
1.5
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
16/27
Transformada de Fourier (II) Se define como:
dtetxfX ift2)()( Y para el caso continuo:
10
21 N
j
N
jki
jk exN
X
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
17/27
Transformada de Fourier (III) Una imagen, en este contexto, es una seal discreta bidimensional. Por tanto,
para calcular la transformada utilizamos la siguiente funcin:
10
1
0
2N
j
M
k
M
km
N
jli
jklm exX
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
18/27
Transformada de Fourier (IV)
Algoritmo secuencial (casounidimensional):
for (k=0; k
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
19/27
Transformada rpida
Es un algoritmo divide y vencers:
1
0
1N
j
jkjk wx
NX
12/
0
12
12
12/
0
2
2
1 N
j
kj
j
N
j
jk
jk wxwx
N
X
12/
0
2
12
12/
0
2
22/
1
2/
1
2
1 N
j
jk
j
kN
j
jk
jk wxN
wwxN
X
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
20/27
Transformada rpida (II)
imparkpark XwXX 2
1
Orden (N log(N))
15,711,313,59,110,610,212,48,0 kkkkkkkk wwwwwwwx 15,11,7,313,9,5,114,10,6,212,8,4,0 kkkk wwwx
15,13,11,9,7,5,3,114,12,10,8,6,4,2,0 kk wx 15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0kx
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
21/27
0
1x
2x
3x
4x
5
x
6x
7x
8x
9x
10x
11x
12x
13x
14x
15x
7X
12X
15
14
13
X
X
X
11
10
9
8
X
X
X
X
X
6
5
4
3
2
X
X
X
X
1
0
X
Transformada rpida (III)
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
22/27
Algoritmos analizados.
1. Algoritmo Quick Hull.
2. Etiquetamiento.
3. Convolucin.
4. Transformada discreta de Fourier.
5. Transformada discreta del coseno.
6. Transformada Haar
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
23/27
Algoritmos analizados (II)7. Entropa.
8. Operador de Sobel.
9. Funcin de calidad.
10. Filtraje espacial.
11. Procesamiento Individual por puntos.
12. Algoritmos genticos parareconocimiento de imgenes.
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
24/27
Evaluacin De AlgoritmosCriterios 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 TotalAlgoritmos1 4 3 3 5 4 4 4 2 3 5 3 412 3 4 3 4 5 2 3 4 2 4 5 393 4 4 5 4 5 5 5 4 5 4 4 494 5 4 5 5 5 4 5 3 4 5 5 505 4 5 3 5 5 5 4 2 5 5 4 496 2 5 4 4 5 5 2 5 5 3 2 457 5 5 5 5 4 4 4 4 3 5 4 488 4 5 3 4 4 3 2 5 5 5 3 439 2 3 5 4 5 3 2 3 5 5 5 4210 3 2 4 3 4 3 2 3 5 4 4 3811 4 4 5 5 2 5 4 4 5 5 4 4712 5 4 4 5 4 5 4 5 4 5 4 49
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
25/27
Algoritmo Seleccionado
Transformada discretade Fourier.
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
26/27
Bibliografa
Parallel programming. Barry Wilkinson,
Michael Allen. Prentice-Hall. 1999.
Parallel algorithms for digital imageprocessing, computer vision and neural
networks. Ioannis Pitas (Editor). JohnWiley & sons. 1993
-
8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes
27/27
Preguntas ???