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Formatos de imágenes - Visión artificial


Introducción

Existen una gran cantidad de formatos de imágenes, y para saber cuál utilizar en nuestros sistemas de visión, primero debemos saber sus características. En este artículo conoceremos los formatos de imágenes más utilizados, y además aprenderemos a leer y mostrar imágenes mediante el software MATLAB.

Marco teórico

Primero comenzaremos mencionando que hay dos tipos de imágenes: Vectoriales y de mapa de bits.

  1. Vectoriales: Este tipo de imágenes está compuesta por figuras geométricas: líneas, círculos, rectángulos, etc. Estos objetos están fijados en ciertas áreas de la imagen, y su tamaño e incluso forma se definen matemáticamente. Lo que hace a la imagen vectorial muy interesante es que no pierde calidad, es decir, por más que uno haga zoom, la imagen no se pixeleará, y precisamente esto es porque no está formada por pixeles.
  2. Mapa de bits: Es el formato que más utilizamos comúnmente. Este tipo de imágenes está formada por pixeles, en donde cada pixel tiene su respectiva intensidad de gris. Esta imagen tiene cierta desventaja, y es que al momento de redimensionarla perderá calidad la imagen. Por ejemplo, si agrandamos la imagen (dependiendo de cuanto la agrandemos), al momento de rellenar los pixeles vacíos habrá una pérdida de calidad. Y si se hace más pequeña también habrá pérdida, pues se eliminaran pixeles para poder efectuar la operación.
Como las imágenes de Mapa de bits son las que más utilizamos, en este curso de Sistemas de visión son con las que trabajaremos. Dentro de ese tipo de imágenes hay una gran cantidad de formatos, los más famosos son: Como podemos notar, hay una gran cantidad de formatos, y la lista sigue creciendo. Sin embargo, para el uso de nuestras prácticas normalmente utilizaremos los formatos JPEG y PNG. Ahora analizaremos algunas funciones de MATLAB para la lectura de imágenes:

Comando imread: Esta función tiene como propósito leer una imagen, con la posibilidad de guardarlo en una variable. Su sintaxis es la siguiente:

Código:

Variable= imread('direccion_de_la_imagen'); 

Donde “Variable” es el nombre de la variable con la que identificaremos a nuestra imagen, y “dirección_de_la_imagen”, es la dirección de nuestra computadora en donde está guardada la imagen. Si la imagen se encuentra fuera de las carpetas de MATLAB, si es necesario poner la ruta completa, pero si la imagen se encuentra dentro de las carpetas de MATLAB, no es necesario poner la ruta completa, solo basta con poner el nombre de la imagen y su formato, ejemplo “imagen.png”. En el ejercicio de más adelante veremos cómo utilizar esta función exactamente.

Comando imshow: Su función es mostrar una imagen o matriz que tengamos guardada como variable. Su sintaxis es la siguiente:

Código:

figure; 
imshow(Imagen); 

Al escribir “figure;” le indicamos a MATLAB que habrá o cree una figura nueva. Si no escribimos esto, la imagen se sobrescribirá en una figura que hayamos creado previamente, por lo que puede borrar información. En la función “Imshow”, dentro de los paréntesis ira la variable en donde esta guardada nuestra imagen.

Comando title: Su función es mostrar un título o un encabezado dentro de una figura, gráfica o imagen. Su sintaxis es la siguiente, y debe ir justo después del código para mostrar la imagen (imshow):

Código:

title('Titulo de la imagen o grafica');

Comentarios: A lo largo del programa estaremos comentando nuestro código en MATLAB, para hacerlo solamente se debe utilizar el símbolo “%” y enseguida el comentario. La sintaxis es la siguiente:

Código:

%Aquí estará nuestro comentario


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Ejercicio

Realizar un programa que guarde varias imágenes de distintos formatos y después las muestre.

*Nota: En este caso, las imágenes que se utilizarán están dentro de la carpeta de MATLAB, es decir, ya vienen instaladas de manera predefinida, por lo que no es necesario escribir la ruta completa de las imágenes. Si el usuario intenta ejecutar este código tal como está, debe funcionar correctamente, pues dichas imágenes se guardan en la computadora al instalar MATLAB.

Código:

%Lector de imágenes - Versión 1.0 - Por SolucionIngenieril.com
%Programa que lee y muestra imágenes en distintos formatos
 
%Imagen en formato TIFF
TIF= imread('AT3_1m4_01.tif'); %Leemos la imagen y guardamos en TIF
figure; %Creamos figura
imshow(TIF); %Mostramos imagen
title('Imagen TIFF'); %Mostramos la imagen con ese titulo
 
%Imagen en formato PNG
PNG= imread('toysflash.png'); %Leemos la imagen y guardamos en PNG
figure;
imshow(PNG);
title('Imagen PNG');
 
%Imagen en formato JPEG
JPG= imread('office_5.jpg'); 
figure;
imshow(JPG);
title('Imagen JPEG');

Resultados

Mostrando imagen TIFF

Formatos de imágenes - 1

Mostrando imagen PNG

Formatos de imágenes - 2

Mostrando imagen JPEG

Formatos de imágenes - 3

Conclusión

Para comenzar a realizar procesamiento de imágenes es necesario saber con qué tipos de formatos podemos trabajar, y cual se adecua más a nuestras necesidades. En esta práctica conocimos algunos de los formatos más famosos, y empezamos a manejar un poco de programación con MATLAB, aprendiendo como leer, guardar y mostrar imágenes con este software.






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