Procesado de imagen Código:  81.538    :  6
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Este es el plan docente de la asignatura para el primer semestre del curso 2024-2025. Podéis consultar si la asignatura se ofrece este semestre en el espacio del campus Más UOC / La universidad / Planes de estudios). Una vez empiece la docencia, tenéis que consultarlo en el aula. El plan docente puede estar sujeto a cambios.

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. Cuantificación 

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

Matlab, GIMP

Software

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El proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal de cada estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.

La falta de autenticidad en la autoría o de originalidad de las pruebas de evaluación; la copia o el plagio; el intento fraudulento de obtener un resultado académico mejor; la colaboración, el encubrimiento o el favorecimiento de la copia, o la utilización de material o dispositivos no autorizados durante la evaluación, entre otras, son conductas irregulares que pueden tener consecuencias académicas y disciplinarias graves.

Por un lado, si se detecta alguna de estas conductas irregulares, puede comportar el suspenso (D/0) en las actividades evaluables que se definan en el plan docente - incluidas las pruebas finales - o en la calificación final de la asignatura, ya sea porque se han utilizado materiales o dispositivos no autorizados durante las pruebas, como redes sociales o buscadores de información en internet, porque se han copiado fragmentos de texto de una fuente externa (internet, apuntes, libros, artículos, trabajos o pruebas del resto de estudiantes, etc.) sin la correspondiente citación, o porque se ha practicado cualquier otra conducta irregular.

Por el otro, y de acuerdo con las normativas académicas, las conductas irregulares en la evaluación, además de comportar el suspenso de la asignatura, pueden dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y a la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.

La UOC se reserva la potestad de solicitar al estudiante que se identifique o que acredite la autoría de su trabajo a lo largo de todo el proceso de evaluación por los medios que establezca la universidad (síncronos o asíncronos). A estos efectos, la UOC puede exigir al estudiante el uso de un micrófono, una cámara u otras herramientas durante la evaluación y que este se asegure de que funcionan correctamente.

La verificación de los conocimientos para garantizar la autoría de la prueba no implicará en ningún caso una segunda evaluación.

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Puedes superar la asignatura a través de dos vías:

  1. Con evaluación continua (EC) y una prueba de síntesis (PS):
    • Si superas la evaluación continua y en la prueba de síntesis obtienes la nota mínima necesaria, la nota final será la ponderación que se especifique en el plan docente.
    • Si superas la evaluación continua y en la prueba de síntesis no obtienes la nota mínima necesaria, la calificación final será la nota cuantitativa que obtengas en la prueba de síntesis.
    • Si superas la evaluación continua y no te presentas a la prueba de síntesis, la nota final será un No presentado.
    • Si suspendes la evaluación continua, la nota final será un No presentado.
    • Si no te presentas a la evaluación continua, la nota final será un No presentado.

  2. Con examen (para seguir esta vía no es necesario haber superado la evaluación continua para hacer el examen):
    • Si no has presentado la evaluación continua, la nota final será la calificación numérica obtenida en el examen.
    • Si en la evaluación continua has obtenido una nota distinta a un No presentado, la nota final será el cálculo más favorable entre la nota numérica del examen y la ponderación de la nota de la evaluación continua con la nota del examen, según lo establecido en el plan docente. Para aplicar este cálculo, es necesario obtener una nota mínima de 4 en el examen (si es inferior, la nota final de la asignatura será la calificación del examen).
    • Si no te presentas al examen, la calificación final será un No presentado.

 

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