algoritmos procesamiento de imagenes

8/4/2019 Algoritmos Procesamiento de Imagenes

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Algoritmos

ParaProcesamientode Imgenes

Cristian Ral Pineda

Rodrguez

Gustavo Adolfo CeballosBarrientos


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Qu es una imagen?

Una matriz de puntos


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Procesamiento de imgenes Primera aproximacin a posibles algoritmos

paralelos:

Algoritmos generales sobre matrices.

No es suficiente: Necesitamos conocer los tiposde procesamiento.


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ClasificacinDos puntos de vista: Por propsito.

Por algoritmo.

Propsitos diferentes compartenalgoritmos y existen diversos algoritmos

para un mismo propsito. Nos interesa laclasificacin por algoritmo.


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Clasificacin (II)

Procesamiento individual de puntos.

Basados en matrices de convolucin.

Transformada de Fourier.


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Procesamiento de puntos

Se basan en un tratamiento individual decada punto de la imagen.

Pertenecen a este grupo:

Brillo / Contraste

Umbral

Histograma


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Procesamiento de puntos (II)

Algoritmo secuencial

for (i=0; i


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Procesamiento de puntos (III)

Posibles algoritmos paralelos:Particionamiento de la matriz.

Al no existir comunicacin entre procesoselspeedup es casi lineal. Orden (NM/P)


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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


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Matriz de convolucin (II)

Pertenecen a este grupo:

Desenfoque

Enfoque

Y con variaciones en el clculo:

Eliminacin de ruido

Deteccin de bordes


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Matriz de convolucin (III)

Algoritmo secuencial:

for (i=0; i


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Matriz de convolucin (IV)

Posibles algoritmos paralelos:Particionamiento de la matriz.

Dos problemas:

Dependencias.

Mltiples lecturas.


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Matriz de convolucin (V)

Caso especial: wi=wj, i,j

Algoritmo en 4 etapas:


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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)


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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


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Transformada de Fourier (II) Se define como:

dtetxfX ift2)()( Y para el caso continuo:

10

21 N

j

N

jki

jk exN

X


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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


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Transformada de Fourier (IV)

Algoritmo secuencial (casounidimensional):

for (k=0; k


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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


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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


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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)


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Algoritmos analizados.

1. Algoritmo Quick Hull.

2. Etiquetamiento.

3. Convolucin.

4. Transformada discreta de Fourier.

5. Transformada discreta del coseno.

6. Transformada Haar


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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.


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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


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Algoritmo Seleccionado

Transformada discretade Fourier.


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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


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Preguntas ???

algoritmos procesamiento de imagenes

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