Contenido. Capítulo 1. Capítulo 2. Capítulo 3. Prólogo

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1 Contenido Prólogo XIII Capítulo 1 Acerca del procesamiento de imágenes Introducción Sistema de visión y procesamiento de imágenes Procesamiento digital de imágenes Relaciones básicas entre pixeles Vecinos de un pixel Conectividad Medidas de distancia 5 Capítulo 2 Principios básicos de MATLAB Introducción Consideraciones iniciales Lectura, despliegue y escritura de imágenes Tipos de datos Tipos de imágenes en MATLAB Imágenes en escala de grises Imágenes binarias Conversión entre diferentes tipos de datos y de imágenes Conversión entre tipos de datos Conversión entre diferentes tipos de imágenes Indexado de vectores y matrices Indexado de vectores Indexado de matrices Operaciones sobre matrices completas Programación en MATLAB Estructuras de control para la programación Estructura if y else if Estructura for Estructura while break y continue Estructura switch 21 Capítulo 3 Transformada de Fourier Introducción Acerca de la transformada de Fourier 24

2 VIII Contenido Funciones del seno y coseno Frecuencia y amplitud Fase Ortogonalidad La notación de Euler Serie de Fourier para la representación de señales periódicas La integral de Fourier La transformada de Fourier Pares de transformada de Fourier Propiedades de la transformada de Fourier Simetría Linealidad Escalamiento Traslación Propiedad de la convolución Consideraciones hacia señales discretas Muestreo Muestreo mediante la función impulso La función peine Efecto del muestreo en la transformada de Fourier El teorema de muestreo y el fenómeno del alias Funciones discretas y periódicas La transformada discreta de Fourier (DFT) Definición de la DFT Cálculo de la DFT de MATLAB Espectro de potencia de Fourier 48 Capítulo 4 Operaciones de pixel Introducción Cambio del valor de la intensidad del pixel Contraste e iluminación o brillo Delimitación de los resultados por operaciones de pixel Complemento de la imagen Segmentación por umbral Histograma y operaciones de pixel Histograma Características de toma de una imagen Cálculo del histograma de una imagen con MATLAB Histogramas de imágenes a color Efectos de las operaciones de pixel en el histograma Adaptación automática del contraste Histograma acumulativo Ecualización lineal del histograma 70

3 Contenido IX Adaptación del histograma por especificación Probabilidades e histogramas de frecuencias Principio del ajuste del histograma por especificación Distribuciones de referencia lineal por partes Ajuste a un histograma en particular Corrección Gamma La función Gamma Utilización de la corrección Gamma Operaciones de pixel en MATLAB Cambio de contraste e iluminación en MATLAB Segmentación de una imagen por umbral usando MATLAB Ajuste de contraste con MATLAB Ecualización del histograma usando MATLAB Operaciones de pixel de múltiples fuentes Operaciones lógicas y aritméticas Operación de mezclado Alfa 90 Capítulo 5 Segmentación y tratamiento de imágenes binarias Introducción Segmentación Umbralización Cálculo del umbral óptimo Algoritmo Otsu Segmentación por crecimiento de región Pixel inicial Búsqueda local Etiquetado de objetos en imágenes binarias Contornos de objetos Contornos externos e internos Combinación de identificación de contornos y etiquetado de objetos Representación de objetos binarios Codificación de longitud Código Características de los objetos binarios Características Características geométricas 137 Capítulo 6 Filtraje espacial Introducción Qué es un filtro? 142

4 X Contenido 6.3 Filtros lineales espaciales Matriz del filtro Operación de los filtros Cálculo de las operaciones de filtro en MATLAB Tipos de filtros lineales Filtros de suavizado Filtros de diferencia Características formales de los filtros lineales Convolución lineal y correlación Propiedades de la convolución lineal Separabilidad de los filtros Respuesta al impulso de un filtro Adición de ruido a imágenes con MATLAB Filtros no lineales espaciales Filtros máximos y mínimos Filtro de la mediana Filtro de la mediana con ventana de multiplicidad Otros filtros no lineales Filtros espaciales lineales en MATLAB Tamaño de la correlación y convolución Manejo de las fronteras de la imagen Funciones de MATLAB para filtros lineales espaciales Funciones de MATLAB para el filtraje espacial no lineal Filtro binario Implementación del filtro binario en MATLAB 189 Capítulo 7 Detección de bordes Introducción Bordes y contornos Detección de bordes con técnicas del gradiente Derivada parcial y gradiente Filtro derivada Filtros para la detección de bordes Operadores Prewitt y Sobel Operador Roberts Operadores de Kirsch (compás) Detección de bordes con MATLAB Funciones de MATLAB para la detección de bordes Operadores basados en la segunda derivada Detección de bordes con la segunda derivada Mejora de nitidez en las imágenes Filtro Laplaciano y nitidez de la imagen Filtro Canny 218

5 Contenido XI Herramientas de MATLAB para el filtro de Canny 219 Capítulo 8 Determinación de esquinas Introducción Esquinas en una imagen Algoritmo de Harris Matriz de estructuras Filtrado de la matriz de estructuras Cálculo de los valores y vectores propios Función del valor de la esquina (V) Determinación de los puntos esquina Implementación del algoritmo Determinación de puntos esquina con MATLAB Otros detectores de esquinas Detector Beaudet Detector Kitchen & Rosenfeld Detector de Wang & Brady 243 Capítulo 9 Detección de líneas Introducción. Estructuras en una imagen Transformada de Hough Espacio de parámetros Matriz de registros de acumulación Cambio de modelo paramétrico Implementación de la transformada de Hough Codificación de la transformada de Hough en MATLAB Detección de líneas mediante funciones de MATLAB Detección de líneas de las funciones de MATLAB 270 Capítulo 10 Operaciones morfológicas Introducción Contracción y crecimiento de estructuras Tipos de vecindad entre pixeles Operaciones morfológicas fundamentales Estructura de referencia Conjunto de puntos Dilatación Erosión 281

6 XII Contenido Propiedades de la dilatación y erosión Diseño de filtros morfológicos Detección de bordes en imágenes binarias Combinación de operaciones morfológicas Apertura Cierre Propiedades de las operaciones apertura y cierre Transformación de éxito o fracaso ( hit-or-miss ) Filtros morfológicos para imágenes a escala de grises Estructura de referencia Dilatación y erosión para imágenes de intensidad Apertura y cierre con imágenes a escala de grises Transformación top-hat y bottom-hat Funciones de MATLAB para operaciones morfológicas Función strel Funciones de MATLAB para la dilatación y erosión Funciones de MATLAB que involucran apertura y cierre Función bwmorph Etiquetado de componentes convexos 306 Índice analítico 309