Primer esbozo de caracterización

Acabamos de terminar un primer esbozo del módulo de caracterización de imágenes. Actualmente, la aplicación incluye sólo dos operaciones de caracterización, a saber, media e histograma de una imagen sobre una región de interés.

El funcionamiento de la aplicación a la hora de caracterizar imágenes es muy similar al funcionamiento del procesamiento de paquetes de imágenes.

En primer lugar, se debe crear un paquete de imágenes que contenga las imágenes a caracterizar. Esto ya lo hemos explicado con anterioridad.

Posteriormente, el usario debe crear un generador de vector de caracterización. ¿Qué es un generador de vector de caracterización?

La caracterización de una imagen no es más que un vector de caracterización, el cual almacena medidas de caracterización. Una medida de caracterización es una propiedad numérica atribuible a una imagen, como, por ejemplo, la media de los valores de los píxeles de la imagen, o su histograma. Cuando se caracteriza una imagen, interesa calcular sobre ella diversas medidas de caracterización, para así aglutinar una mayor cantidad de información de ésta. Una vez creadas las medidas de caracterización, éstas son agrupadas en un vector de caracterización, que se asocia a la imagen, y que representa toda la información extraída de ella.

Un generador de vector de caracterización permite al usuario especificar cuál es la estructura del vector de caracterización que se genere al caracterizar una imagen. Por ejemplo, un generador de vector de caracterización podría especificar que el vector de caracterización generado contuviera dos medidas de caracterización, la media y el histograma.

Así pues, el siguiente paso es la creación de un generador de vector de caracterización. Para ello, el usuario accede a la vista de Caracterización de Imágenes, donde puede crear un generador de vector de caracterización pulsando el botón correspondiente, e introduciendo su nombre.

Tras crear el generador, el usuario debe insertar las operaciones que calcularán las medidas de caracterización del respectivo vector de caracterización. Si el usuario quiere que el vector de caracterización generado por un generador de vector de caracterización contenga, por ejemplo, la media y el histograma, el usuario deberá insertar dichas operaciones en el generador. El procedimiento es sencillo: del árbol de operaciones de caracterización, se selecciona la operación en cuestión, se introducen sus parámetros, y se inserta en un generador de vector de caracterización (proceso análogo al de la inserción de las cadenas de operaciones en el procesamiento de paquetes de imágenes).

Tras definir los paquetes de imágenes a caracterizar y los generadores de vector de caracterización, se configura la ejecución de la caracterización. La vista Caracterización de Imágenes permite lanzar un diálogo de configuración, desde el cual se configura y ejecuta la caracterización.

Tras presionar el botón Caracterizar, se desencadena la caracterización. Los datos generados de la caracterización son visualizados en un editor.

Actualmente, sólo se pueden visualizar los datos generados durante la caracterización. Insistimos, esto es un primer esbozo de la caracterización.

Por ahora, nos centraremos en crear más operaciones de caracterización, así como en permitir manipular los vectores de caracterización y guardar los informes de caracterización generados en ficheros persistentes.

Mini-Articulo para Linux Magazine

Cool Imaging Project

Sistema de caracterización global y local de imágenes digitales mediante extracción de rasgos basados en contenido

Desarrollo software llevado a cabo por Luis A. González Jaime y Ricardo J. Palma Durán, estudiantes de Ingeniería Informática de la Universidad de Granada.

Motivación

Nuestro objetivo es el de contribuir al desarrollo científico, mediante un proyecto de caracterización de imágenes mediante la extracción de rasgos basados en contenido, donde se puedan realizar estudios globales y locales. El sistema permite, en última instancia, caracterizar tanto global como localmente una imagen digital, mediante rasgos matemáticos de utilidad para la propia caracterización. La idea que nos mueve es la de crear una herramienta de propósito general que aglutine una gran diversidad de técnicas de caracterización basadas en contenido, la cual pueda ser usada por todo tipo de especialistas, independientemente del campo en el que se muevan. Al tratarse de una aplicación de tratamiento de imágenes, ésta debe incluir herramientas clásicas de manipulación de imágenes digitales, independientemente de la caracterización que posteriormente se pudiera hacer de éstas.

La caracterización de imágenes es un campo en continuo avance. El avance científico en este área permite el desarrollo de nuevas técnicas de caracterización. Es por ello que el proyecto se ha desarrollado con la filosofía de ampliabilidad en mente: una estructura fácilmente extensible permitirá la incorporación de nuevas técnicas y algoritmos para los que no se haya dado soporte inicialmente.

Desarrollo y Funcionamiento

Teniendo en cuenta el concepto de ampliabilidad y que la aplicación pueda ser utilizada por cualquier tipo de especialista, el desarrollo del proyecto se ha visto altamente influenciado por la herramienta de desarrollo seleccionada. Se eligió el framework Eclipse Rich Client Platform por dos razones fundamentales. Por un lado, permite aprovechar la potencia del framework Eclipse para nuestra aplicación, especialmente el sistema de Plug-in’s, de manera que una persona con conocimientos de programación pueda implementar nuevas operaciones sin tener que saber el funcionamiento interno de la aplicación. Por otro lado, la estética homogénea que provee, que junto al diseño realizado, trata que la utilización de la aplicación sea intuitiva y homogénea, haciendo que las operaciones se puedan realizar a golpe de click e introduciendo los parámetros requeridos. Una operación en la aplicación se llevaría a cabo de la siguiente manera: se abre una imagen, se dirige uno al menú izquierdo de operaciones, selecciona la operación deseada, introduce los parámetros si la operación los requiere y aplica la operación sobre la imagen haciendo click en aplicar.

Más información: https://forja.rediris.es/projects/cusl3-coolimage/

Trabajando en la Caracterización

Tras los exámenes y más tranquilos, estamos ahora más centrados en la caracterización.

Hicimos un primer diseño para la caracterización, que no fue tan bueno como pensabamos, y lo tuvimos que rehacer.
Ahora mismo nos encontramos implementando el nuevo diseño para poder almacenar los datos de caracterización de las imágenes. Aunque gracias al diseño inicial del menú que realizamos para las operaciones de tratamiento de imágenes, hemos podido reutilizar practicamente todo el código (haciendo algunos cambios) para la caracterización.
Hemos intentando que el modo de trabajar con las operaciones de caracterización sea el mismo que el que usamos para las operaciones de tratamiento de imágenes, así la homogeneidad de la aplicación es mayor haciendose más fácil de usar. Como resultado, tenemos el menú de operaciones creado y la carga de operaciones, aunque todavía no tenemos ninguna operación creada.

Además, hemos realizado una vista de thumbnails que aprovechará la caracterización cuando esté terminada. En un futuro, el usuario podrá seleccionar desde esta pantalla las imágenes sobre las que quiere realizar una batería de operaciones de caracterización.

Mostramos algunas capturas de pantalla de la aplicación (también mostramos la funcionalidad de los histogramas):

Pantalla de Carga

Vista de Thumbnails

Vista de histogramas