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Laboratorio 6. Restauración de imágenes
Procesamiento Digital de Imágenes
Prof. Vinicio Carrera
1.
Objetivo
Familiarizar al estudiante con el proceso de restauración o recuperación de imágenes afectadas por
ruido y degradaciones lineales usando Matlab.
2.
Fundamentos teóricos
Algunas definiciones y conceptos asociados al filtrado espacial y en frecuencia de imágenes mediante
Matlab son presentados a continuación.
2.1.
Filtrado espacial
El filtrado espacial es una operación local en el procesamiento de imágenes que modifica el valor
de cada pixel de acuerdo a los valores de sus pixeles vecinos. Un ejemplo de dicho procesamiento es el
laplaciano de una imagen, que no es más que la segunda derivada espacial de la imagen. El laplaciano de
una imagen destaca las regiones donde hay cambios bruscos de intensidad y por tanto se suele utilizar
para mejorar o resaltar el contraste de los bordes.
2.2.
Filtrado en frecuencia
En el dominio de la frecuencia también se puede realizar el proceso de filtrado, ya que en una imagen en
el dominio de la frecuencia requiere el producto punto a punto de 2 matrices, antes que una convolución.
Para este procesamiento en frecuencia se requiere extraer la transformada de Fourier bidimensional de
la imagen, procesarla y posteriormente volver al dominio espacial mediante la transformada inversa de
Fourier.
3.
Actividades
1. Establecer los elementos H(u, v) y η(u, v) (o quizás η(x, y)) que han deteriorado la imagen que
aparece en el archivo im6a.tif, si se conoce de antemano que la imagen ha sido afectada por un
filtro tipo disco con radio aproximado de 11 y por la adición de ruido con distribución de Poisson.
La imagen mencionada está disponible junto con esta guı́a en la página Web del curso.
2. Restaurar la imagen que aparece en el archivo anteriormente citado usando filtros de Wiener, filtros
regularizados y el algoritmo de Lucy-Richardson (ver las secciones 5.7, 5.8 y 5.9 del libro “Digital
Image Processing using MatLab” de R. Gonzales et al., 2nd Ed., 2009).
3. Establecer los elementos H(u, v) y η(u, v) (o quizás η(x, y)) que han deteriorado la imagen que
aparece en el archivo im6b.tif.
4. Intentar restaurar la imagen que aparece en el archivo im6b.tif usando filtraje inverso y comparar
el resultado con alguno de los filtros estudiados (Wiener, regularizado, Lucy-Richardson — secciones
5.7, 5.8 y 5.9 del libro “Digital Image Processing using MatLab” de R. Gonzales et al., 2nd Ed.,
2009).
5. No se olvide de comparar los resultados obtenidos e incluir en el informe una visualización clara de
las imágenes restauradas (y posiblemente mejoradas).
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4.
Informe
Realizar las actividades planteadas y escribir su informe de laboratorio usando LATEX1 . Después de
generar el archivo PDF, debe subirse el informe a https://engrade.com/. Note que el informe debe
contener una descripción general de la aplicación realizada, el código desarrollado y un análisis de la
funcionalidad obtenida. Finalmente, los resultados de las pruebas realizadas deben ser discutidos.
1 Existen muchas distribuciones diferentes de T X, pero sugerirı́a a los usuarios de Windows instalar MikTeX
E
(http://miktex.org/), a los usuarios de Linux instalar TEX Live (http://www.tug.org/texlive/), y a los usuarios de
Mac instalar MacTeX (http://www.tug.org/mactex/). Sin embargo, si no desea preocuparse por la instalación y administración del software, recomiendo firmemente usar aplicaciones en la nube como Overleaf (https://www.overleaf.com/) y
ShareLatex (https://www.sharelatex.com/).
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