Aplicaciones y uso

Dado que el procesamiento de imágenes digitales tiene aplicaciones muy amplias y casi todas las áreas técnicas están influenciadas por DIP, solo discutiremos algunas de las principales aplicaciones de DIP.

El procesamiento de imágenes digitales no se limita a ajustar la resolución espacial de las imágenes convencionales capturadas por la cámara. Esto no se limita a aumentar el brillo de la foto, etc. Más bien, es mucho más.

Las ondas electromagnéticas se pueden considerar como una corriente de partículas, cada partícula de las cuales se mueve a la velocidad de la luz. Cada partícula contiene un paquete de energía. Este paquete de energía se llama fotón.

El espectro electromagnético de energía fotónica se muestra a continuación.

Espectro electromagnético

En este espectro electromagnético, solo podemos ver el espectro visible. El espectro visible incluye principalmente siete colores diferentes, comúnmente conocidos como (VIBGOYR). VIBGOYR significa violeta, índigo, azul, verde, naranja, amarillo y rojo.

Pero eso no niega la existencia de otras cosas en el espectro. Nuestro ojo humano solo puede ver la parte visible, en la que vimos todos los objetos. Pero la cámara puede ver otras cosas que no son visibles a simple vista. Por ejemplo: rayos X, rayos gamma, etc. Por tanto, el análisis de todo esto también se realiza en el procesamiento de imágenes digitales.

Esta discusión lleva a otra pregunta que

¿Por qué deberíamos analizar todo lo demás en el espectro electromagnético?

La respuesta a esta pregunta es que otras cosas como los rayos X se utilizan ampliamente en el campo médico. El análisis de rayos gamma es esencial porque se usa ampliamente en medicina nuclear y observaciones astronómicas. Lo mismo ocurre con el resto de cosas del espectro electromagnético.

Aplicaciones de imágenes digitales

Algunas de las áreas principales en las que se utilizan ampliamente las imágenes digitales se enumeran a continuación.

  • Nitidez y restauración de imagen

  • Campo médico

  • Sensores remotos

  • Transmisión y codificación

  • Visión mecánica / robótica

  • Procesamiento de color

  • Reconocimiento de patrones

  • Procesamiento de video

  • Imágenes microscópicas

  • Otros

Nitidez y restauración de imagen

La nitidez y la restauración se refieren aquí al procesamiento de imágenes capturadas por una cámara moderna para mejorar su calidad o procesar estas imágenes para lograr el resultado deseado. Esto es lo que suele hacer Photoshop.

Esto incluye escalado, desenfoque, nitidez, escala de grises a color, detección de bordes y viceversa, búsqueda de imágenes y reconocimiento de imágenes. Ejemplos típicos:

Imagen original

Einstein

Imagen ampliada

Einstein

Difuminar la imagen

Difuminar

Imagen nítida

Agudo

Los bordes

Los bordes

Campo médico

Aplicaciones comunes de DIP en el campo médico:

  • Imagen gamma

  • Escaneo de mascotas

  • Imagen de rayos x

  • Tomografía computarizada médica

  • Imágenes UV

Imágenes UV

En el campo de la teledetección, un terreno es escaneado por un satélite o desde una gran altitud, y luego analizado para obtener información sobre él. Una aplicación específica de la imagen digital en la teledetección es la detección de daños a la infraestructura causados ​​por terremotos.

Porque se tarda más en identificar el daño, incluso si se centra en un daño mayor. Dado que el área afectada por un terremoto a veces es tan amplia que es imposible verla con un ojo humano para evaluar el daño. Aun así, es un procedimiento muy ajetreado y que requiere mucho tiempo. Por tanto, la solución a este problema está en el procesamiento de imágenes digitales. Se toma una imagen del área afectada desde el suelo y luego se analiza para detectar diferentes tipos de daños por terremoto.

Sensores remotos

Pasos clave del análisis:

  • Extracción de aristas

  • Análisis y mejora de varios tipos de aristas

Transmisión y codificación

La primera imagen que se transmitió por cable fue de Londres a Nueva York a través de un cable submarino. La imagen cargada se muestra a continuación.

Transmisión

La foto publicada tardó tres horas en llegar de un lugar a otro.

Ahora imagine que hoy podemos ver video en vivo o videovigilancia en vivo de un continente a otro con un retraso de varios segundos. Esto significa que se ha trabajado mucho en esta dirección. Este campo está orientado no solo a la transmisión, sino también a la codificación. Se han desarrollado muchos formatos diferentes para codificar fotos con ancho de banda alto o bajo y luego transmitirlas a través de Internet, etc.

Visión mecánica / robótica

Aparte de los muchos desafíos que enfrentan los robots en la actualidad, uno de los mayores desafíos sigue siendo mejorar la visión del robot. Hacer que el robot sea capaz de ver cosas, identificarlas, identificar obstáculos, etc. Se ha trabajado mucho en esta área, y se ha introducido un área completamente diferente de visión por computadora para su trabajo.

Detección de obstáculos

La detección de obstáculos es una de las tareas habituales que se resuelve mediante el procesamiento de imágenes, identificando diferentes tipos de objetos en la imagen y luego calculando la distancia entre el robot y los obstáculos.

Detección de obstáculos

Robot seguidor de línea

La mayoría de los robots modernos funcionan siguiendo una línea y, por lo tanto, se denominan robots seguidores de línea. Esto ayuda al robot a moverse a lo largo de su camino y realizar algunas tareas. Esto también se ha logrado mediante el procesamiento de imágenes.

Robot

Procesamiento de color

El procesamiento de color incluye el procesamiento de imágenes en color y los distintos espacios de color que se utilizan. Por ejemplo, modelo de color RGB, YCbCr, HSV. Esto también incluye aprender a transferir, almacenar y codificar estas imágenes en color.

Reconocimiento de patrones

El reconocimiento de patrones incluye el estudio del procesamiento de imágenes y varios otros campos, incluido el aprendizaje automático (una rama de la inteligencia artificial). En el reconocimiento de patrones, el procesamiento de imágenes se usa para identificar objetos en imágenes y luego el aprendizaje automático se usa para entrenar al sistema a cambiar el patrón. El reconocimiento de patrones se utiliza en diagnósticos informáticos, reconocimiento de escritura a mano, reconocimiento de imágenes, etc.

Procesamiento de video

El video no es más que un movimiento muy rápido de imágenes. La calidad del video depende del número de cuadros / imágenes por minuto y de la calidad de cada cuadro utilizado. El procesamiento de video incluye reducción de ruido, mejora de detalles, detección de movimiento, conversión de velocidad de cuadros, conversión de relación de aspecto, conversión de espacio de color, etc.

🚫