Procesado de imagen Código:  81.538    :  6
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La información visual juega un rol importante en diversos aspectos de nuestra vida. Actualmente, mucha De esta información se representa y procesa en formato digital. El procesado digital de imagen aparece en aplicaciones que van desde la televisión hasta el diagnóstico médico por imágenes, desde la fotografía digital hasta la impresión de alta calidad, de la robótica al sensoramiento remoto.

La asignatura Procesado Digital de Imagen introduce al alumno en los fundamentos del procesado digital de imágenes, enfatizando los principios generales del procesado más que las aplicaciones específicas. Cubre temas como la adquisición y representación de las imágenes, propiedades del sistema visual humano, representaciones del color, muestreo y cuantificación, operaciones puntuales, transformaciones de contraste, correlación y filtrado lineal, transformadas de imagen, compresión y estándares de codificación de imagen fija.

La asignatura presenta las técnicas básicas de procesado digital de imágenes desde una perspectiva de procesado de señal, utilizando y extendiendo algunos conceptos que el alumno conoce de asignaturas previas como procesado de señal, teoría de probabilidades y cálculo. Los contenidos teóricos se complementan con un conjunto importante de actividades prácticas y de autoevaluación.

En primer lugar se define el concepto de imagen digital, describiendo sus características y parámetros básicos, y se ilustran las principales aplicaciones del procesado de imágenes. Se estudian las características del sistema visual humano, el proceso de formación de las imágenes y nociones importantes sobre la percepción de las imágenes.

A continuación se estudia la representación más simple de las imágenes, como un conjunto de píxeles independientes donde cada píxel representa información local de luminosidad o de color. Se presentan las bases de la colorimetría y los modelos de color más utilizados. Se estudian diferentes transformaciones de contraste, operaciones lógicas y aritméticas entre imágenes y sus aplicaciones. Se define el concepto de histograma y se discuten algunas técnicas de modificación del histograma. Se trata también el problema de la cuantificación de la información asociada a cada píxel.

Posteriormente, las herramientas típicas de procesado lineal de la señal se particularizan para el caso de imágenes. Los conceptos de sistemas lineales e invariantes, convolución y correlación, que el estudiante conoce en el dominio temporal (unidimensional) se extienden al contexto de una señal 2D. Se estudian la transformada de Fourier 2D y el filtrado en el dominio frecuencial. Se analiza el problema del muestreo y el efecto del aliasing y se introducen algunas nociones de filtrado no lineal.

Finalmente se trata el problema de la reducción de la cantidad de datos necesarios para representar una imagen digital a partir de eliminar la información redundante. Se presentan algunos conceptos básicos de teoría de la información. Se introducen las principales técnicas de codificación entrópica y los métodos de compresión en el dominio espacial y transformado. Por último se describen algunos estándares de compresión de imagen fija, en particular JPEG y JPEG 2000.

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La asignatura Procesado de Imagen se enmarca dentro del contexto de las técnicas de procesado de señal en el ámbito de especialización de los sistemas audiovisuales. El estudiante seguirá el itinerario formativo en técnicas de procesado digital de señal, pero en este caso aplicado al ámbito de las técnicas de procesado de imagen.

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Esta asignatura resulta útil para el desarrollo de y comprensión de todos los conceptos de procesado avanzado de señal estudiados durante el máster. Es de especial interés el ámbito del diseño de sistemas de telecomunicación y los sistemas de radionavegación especialmente, así como en las asignaturas de instrumentación electrónica y Diseño y aplicaciones de antenas.

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Conocimientos previos

Asignatura donde se adquieren

   

Fundamentos de procesado digital de señal

Señales y sistemas II

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Competencias específicas del Grado que aplican a la asignatura de Procesado de Imagen

(43) Capacidad de construir, explotar y gestionar servicios y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, tratamiento analógico y digital, codificación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, reproducción, gestión y presentación de servicios audiovisuales e información multimedia.
 

(47) Capacidad para crear, codificar, gestionar, difundir y distribuir contenidos multimedia, atendiendo a criterios de usabilidad y accesibilidad de los servicios audiovisuales, de difusión e interactivos

 

 

 


Los objetivos generales de la asignatura son que el estudiante pueda:

 

  • Conocer las características físicas del entorno de procesado de imagen: la luz, el sistema visual humano, la representación y percepción de las imágenes.
  • Entender el proceso de conversión de una imagen continua en una imagen digital.
  • Trabajar con imágenes color utilizando diferentes sistemas de representación del color.
  • Efectuar operaciones de realce o de suavizado de determinadas características de la imagen en función de su futura aplicación: variación del contraste, ecualización de histograma, realce de contornos, eliminación de ruido, etc.
  • Elegir el formato de almacenamiento de imagen más adecuado para determinada aplicación.
  • Comprender las diferentes técnicas de eliminación de la redundancia de una imagen, y el funcionamiento de los estándares de codificación de imagen fija.

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Módulo didáctico 1: Introducción al procesado de imágenes 
  1. Definición y tipos de imágenes digitales 
  2. Formación de las imágenes 
  3. Formatos de almacenamiento de las imágenes 

Módulo didáctico 2: Procesamiento puntual 

  1.  Luz y color 
  2. Operaciones sobre el píxel 
  3. ntificación 

Módulo didáctico 3: Filtrado lineal y no lineal  

  1. Sistemas lineales e invariantes
  2. Transformada de Fourier 2D
  3. Muestreo y aliasing
  4. Filtros lineales 
  5. Filtros no lineales 

Módulo didáctico 4: Compresión de imágenes

  1. Necesidad de la compresión
  2.  Elementos de teoría de la información
  3. Codificación entrópica
  4. Transformación
  5. Estándares de codificación de imagen fija

 

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Codificación del sonido y de la imagen PDF

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Consulta de los materiales disponibles en la asignatura.

 

Material

Soporte

Apuntes de Procesado de Imagen

PDF

VLab (Matlab), GIMP

Software

 

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La Normativa académica de la UOC dispone que el proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.

La falta de originalidad en la autoría o el mal uso de las condiciones en las que se hace la evaluación de la asignatura es una infracción que puede tener consecuencias académicas graves.

El estudiante será calificado con un suspenso (D/0) si se detecta falta de originalidad en la autoría de alguna actividad evaluable (práctica, prueba de evaluación continua (PEC) o final (PEF), o la que se defina en el plan docente), ya sea porque ha utilizado material o dispositivos no autorizados, ya sea porque ha copiado de forma textual de internet, o ha copiado de apuntes, de materiales, manuales o artículos (sin la citación correspondiente) o de otro estudiante, o por cualquier otra conducta irregular.

La calificación de suspenso (D/0) en la evaluación continua (EC) puede conllevar la obligación de hacer el examen presencial para superar la asignatura (si hay examen y si superarlo es suficiente para superar la asignatura según indique este plan docente).

Cuando esta mala conducta se produzca durante la realización de las pruebas de evaluación finales presenciales, el estudiante puede ser expulsado del aula, y el examinador hará constar todos los elementos y la información relativos al caso.

Además, esta conducta puede dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.

La UOC habilitará los mecanismos que considere oportunos para velar por la calidad de sus titulaciones y garantizar la excelencia y la calidad de su modelo educativo.

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Esta asignatura se puede superar por una doble vía: por un lado, a partir de la evaluación continua ( EC) y una prueba de síntesis (PS) y ,por otro lado, con la realización de un examen final (EX) .
- Para hacer la PS hay que haber superado la EC.
- Para hacer el EX no hay que haber superado la EC.
- En caso de haber superado la EC existe la opción de optar por el EX en vez de la PS .
La fórmula de acreditación de la asignatura es la siguiente: EC + PS o EX.

 

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