Laboratorio: Introducción al procesamiento con Matlab de imágenes

INFORMACIÓN BÁSICA

NOMBRE DE LA PRÁCTICA:

 Laboratorio: Introducción al procesamiento con Matlab de imágenes

PRÁCTICA No.:

   1

ASIGNATURA: Procesamiento digital de Imagen

TEMA DE LA PRÁCTICA: Introduction to digital image  processing

LABORATORIO A UTILIZAR: Laboratorio de informática

TIEMPO:    ( 4 horas)                    TRABAJO GRUPAL:            TRABAJO INDIVIDUAL:[pic 2][pic 3]

CONTENIDO DE LA GUÍA

(Para elaborar por el Docente)

COMPETENCIAS DISCIPLINARES.

 Relates the elements of the programming platform with exercises for data management.

COMPETENCIAS INVESTIGATIVAS.

Collect and select information relevant to a specific topic.

MARCO TEORICO.

The Biomedical engineering provides assist for medical diagnosis techniques based on medical information from different modalities like medical images.

The medical Images are defined as the set of techniques and process to obtain human body images with clinical relevancy. Different types of diseases are only revealed to medic when he analyze the information from a clinical image, but some signs of illness are difficult to see or need a especial processing to reveal the relevant information.

An Image can be defined as a two dimensional function f(x,y) or matrix denoted as I(i,j), the minimum element which compose the image is called Pixel and stores an intensity value that represents the captured value of the real world.

n general terms there are 3 types of Image intensity representation:

• Black and white is represented in plane R and its pixel values are logical between (0 ,1).
• Gray scale is represented in plane R and its pixel values are in range between (0, 2^bit depth).
• Color is represented in 3 planes R, Depending on the color model used, each plane has  with values between (0, 2^bit depth).

CONSULTA PREVIA.

1. Read how matlab manage matrix positions and modify its values.
2. Read about the correct way to traverse an array with repetitive cycles in matlab.
3. Reading an image depending of format file as an array in matlab.
4. Commands to shown an image in matlab.
5. Command to extract complete image information from the image file.
6. How to reduce the spatial resolution of an image.
7. Bitplane slicing algorithm.
8. Rotation transformation array.

PALABRAS CLAVE  

Image processing, linear algebra, matrix.

METODOLOGÍA.

1. Read an image.
2. Extract information from the image.
3. Showing an image.
4. Spatial and Gray Resolution, do the flow diagram of each excercise.
5. Point to point transformations, do the flow diagram of each excercise.

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS A UTILIZAR (Indicar las cantidades)

PRECAUCIONES Y MANEJO DE MATERIALES Y EQUIPOS. CONSULTA DE EQUIPO ESPECIALIZADO. Incluir la clasificación del riesgo de acuerdo con la práctica a realizar.

Incluir todos los factores de riesgo que se puedan presentar en el desarrollo de la práctica y como

Please take care of the computer assigned to you.

- Please do not enter food an liquids.

- Please do not enter your bagpack.

PROCEDIMIENTO A UTILIZAR.

Remember for the exercises you can’t use matlab functions.

PART ONE (basis of image processing in matlab)

1. Read the sample image (cell.tif) in matlab and assign it to variable.
2. Extract all the information and separate in variables the Width, Height and Bitdepth of the image.
3. Create a new figure and show the original image.

Exercises:

1. Fill a matrix in matlab with the solution of the piccross given by your teacher and show it.
2. Reduce the sample Image spatial resolution by a factor of 2, 3 and 4 without using matlab image processing functions. Show each result in a different figure.
3. Expand the  sample image spatial resolution by a factor of 2, 3 and 4 without using matlab image processing functions.
4. Re-scale  (Reduce) the original gray Resolution  by factor K= 6 and show the result.
5. Re-scale (Expand) the original gray resolution by a factor of K=12 and show the result.

Part Two (point to point transformations)

1. Read the sample image  (rice.png) assign it to a variable, extract the main information of the image.
2. Implement an algorithm with repetitive cycles to go through the matrix.
3. Implement an algorithm to overlap a boundary window with the original image to extract information from it.

Exercises

1. Reduce the image by a factor of 2 with a mean value obtained from the boundary window.

1. From the reduced image multiply the upper half part of the image using a boundary  and show the histogram before and after the operation.
2. Apply the bitplane slicing technique to binarize each bit present in the image show in separate figures.
3. Create an empty matrix 4 times the dimensions of the original image, using the rotation transformation matrix rotate the original image inside the empty matrix 90, 75, 47 and 137 degrees.  
4. Create an empty matrix  fill this matrix with the mirror of the original image don’t use matlab functions.

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA.

Application of Fourier analysis to the visibility of gratings.

Campbell, F. W. & Robson, J. G. (1968).. Journal of Physiology 197 (3): 551–566.

Digital Image Processing

Rafael C. Gonzales, Richard E. Woods. Third edition, Prentice Hall, Pearson. 2008.

The Image Processing Handbook

Jhon C. Russ. Sixth Edition, CRC press,2011.

Digital Image Processing Using MATLAB

Rafael C. Gonzales, Richard E. Woods. Second edition, Gatesmark Publishing; 2009.

Consigne en este espacio la fuente de información consultada para el desarrollo de la guía en Normas APA, incluya las bases de datos de la UMB, e-books, Palabras Clave, bibliografía de libros y documentos de la UMB.

Ejemplos:

Libro, monografía, etc.

Fondevila Gascón, J.F. y Olmo Arriaga, J.L. (2013). El trabajo fin de grado en ciencias sociales y jurídicas: Guía metodológica. (2ª ed.) Madrid: Ediciones Internacionales Universitarias. 

Libro, monografía, etc. en línea

Cajide Val, J. (Coord.). (2004). Calidad universitaria y empleo. Recuperado de http://app.vlex.com/

Artículo de revista

Prins, P.J.M. y Ollendick, T.H. (2003). Cognitive change and enhanced coping: missing mediational links in cognitive behavior therapy with anxiety-disordered children. Clinical Child and Family Psychology Review, 6(2), 87-105

Artículo de revista en línea

Moreno-Murcia, J.A., Zomeño Álvarez, T., Marín de Oliveira, L.M., Ruiz Pérez, L.M. y Cervello Gimeno, E. (2013). Percepción de la utilidad e importancia de la educación física según la motivación generada por el docente. Revista de Educación, 362, 380-401. http://dx.doi.org/10.4438/1988-592X-RE-2011-362-165

Tesis doctoral, trabajo académico en línea

Estalayo Ferreiro, M. (2013). Programa de intervención para potenciar una autoestima ajustada y saludable (Trabajo fin de máster). Recuperada de http://hdl.handle.net/10902/4041

Páginas Web

Apellido, A. A. (Fecha). Título de la página. Lugar de publicación: Casa publicadora. Dirección de donde se extrajo el documento (URL).

INFORME DE LABORATORIO

 (Para elaborar por el Estudiante)

ESTUDIANTES:

ASIGNATURA:

GRUPO:

NOTA:

CARRERA:                      TRABAJO GRUPAL:                TRABAJO INDIVIDUAL:                              

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FORMULE TRES HABILIDADES QUE DESEE ADQUIRIR O DESARROLLAR A TRAVÉS DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO. El estudiante formulará desde la revisión de la guía las habilidades que desarrollará a través de la práctica

Elabore un Mapa conceptual del tema a tratar en la Práctica de Laboratorio. El estudiante construirá un mapa conceptual a partir de las palabras claves suministradas por el docente

RESULTADOS. Incluir tablas, diagramas en la que los estudiantes puedan ir consignando los datos y observaciones obtenidos en la práctica y generar un análisis de los mismos mediante comparación con la literatura actualizada disponible.

CUESTIONARIO.

1. Justify the algorithm used to rotate the matrix image.
2. Justify the algorithm to apply bitslicing.
3. Justify the algorithm to reduce the spatial resolution.

CAUSAS DE ERROR Y ACCIONES PARA OBTENER MEJORES RESULTADOS. El estudioso describirá las variables que a su consideración dificultaron el alcance de las habilidades propuestas

CONCLUSIONES. El estudiante consignará en este espacio la síntesis de los logros alcanzados a través del desarrollo de la práctica de Laboratorio.

APLICACIÓN PROFESIONAL DE LA PRÁCTICA REALIZADA. Exponga en este espacio la relación de las competencias y habilidades desarrolladas con el ejercicio de su futura profesión.

BIBLIOGRAFIA UTILIZADA. Utilizando las normas APA

ANEXOS. En este espacio presente los anexos si la práctica lo requiere

RUBRICA DE EVALUACIÓN.