Informática aplicada. Unidad 4: Procesamiento de Imágenes Digitales: Subsistema de procesado.

El procesamiento de imágenes digitales implica el uso de algoritmos para crear, procesar, comunicar y visualizar imágenes digitales. Este subsistema se encarga de convertir señales de un sensor de imágenes en imágenes digitales, mejorar la claridad, eliminar el ruido, extraer características y preparar imágenes para su visualización o impresión. 

• Procesamiento por Objetivos: El procesamiento de imágenes digitales en radiología se basa en la aplicación de algoritmos y técnicas específicas que buscan optimizar la calidad de la imagen y facilitar la obtención de información clínica relevante. Sus objetivos principales incluyen la reconstrucción, la mejora, la segmentación, el análisis y la comprensión/codificación de las imágenes. Para alcanzarlos, se utilizan herramientas como el suavizado de la imagen, la eliminación de ruido, el realce y la detección de bordes, que permiten generar representaciones más claras y útiles para el diagnóstico.

• Reconstrucción: La reconstrucción de imágenes consiste en transformar datos obtenidos por distintos sistemas de diagnóstico, como la tomografía computarizada o la resonancia magnética, en representaciones visuales claras y comprensibles, ya sean bidimensionales o tridimensionales. Este proceso es fundamental en modalidades que recopilan datos dispersos o incompletos, como las lecturas de radiación, ya que permite convertir la información bruta en imágenes detalladas para su análisis. Para lograrlo, se emplean algoritmos matemáticos avanzados, entre ellos la reconstrucción iterativa, que mejoran la calidad de la imagen y permiten alcanzar una mayor precisión diagnóstica, incluso con dosis de radiación reducidas.
• Mejora: La mejora de imágenes digitales utiliza algoritmos para aumentar la resolución, mejorar la nitidez, eliminar el ruido y potenciar los colores. Herramientas como PicWish y Artguru permiten realizar estas mejoras de manera automática utilizando inteligencia artificial.
• Segmentación: La segmentación de imágenes es una técnica que divide una imagen digital en distintos grupos de píxeles para facilitar la detección de objetos y otras tareas relacionadas. Esto se logra mediante el análisis de características visuales de cada píxel, como el color o el brillo.
• Análisis: El análisis de imágenes digitales incluye técnicas como el mejoramiento de contraste, filtrado espacial y en frecuencia, morfología matemática, segmentación, descripción y representación, y clasificación de imágenes. Estas técnicas se aplican para extraer información útil o cuantificable a partir de imágenes.
• Comprensión/Codificación: La comprensión y codificación de imágenes digitales implica la transformación de una matriz de píxeles en una secuencia de bits que puede ser almacenada, transmitida y procesada por dispositivos electrónicos. Esto incluye técnicas de compresión para reducir el tamaño de los archivos sin perder calidad significativa.

• Por Dominio de la Operación: Se refiere a las operaciones realizadas sobre las imágenes digitales, como la mejora de la claridad, eliminación de ruido, y extracción de características específicas.
• Dominio de Coordenadas en el Espacio: Las imágenes digitales se representan en una matriz de píxeles, donde cada píxel tiene una coordenada espacial. Las operaciones en este dominio incluyen transformaciones geométricas y filtrado espacial.
• Dominio de Coordenadas en las Frecuencias: Utiliza la Transformada de Fourier para convertir las imágenes del dominio espacial al dominio de las frecuencias. Esto permite aplicar filtros de frecuencia para mejorar o modificar la imagen.