Técnicas Esenciales en Procesamiento de Imágenes: ROI y Filtrado Espacial

Región de Interés (ROI)

Una Región de Interés (ROI) se define como un grupo de píxeles de una imagen a procesar, de donde se extrae información específica. Esta información, particularmente la referente a la frecuencia espacial, se filtra para realzar o atenuar ciertos componentes. Se emplean filtros lineales, como los de convolución, o filtros no lineales, como el de mediana. Es importante destacar que el ROI no se asocia con unidades Hounsfield y su manipulación no modifica el histograma de la imagen; en su lugar, se aplican filtros.

Procedimiento de Procesamiento Espacial

El procedimiento de procesamiento espacial se realiza en una sola pasada sobre la imagen de entrada, efectuando un barrido píxel a píxel, según las filas y columnas. Cada píxel de la imagen de entrada es procesado, considerando una vecindad circundante y utilizando un algoritmo apropiado. El nuevo valor del píxel, obtenido de acuerdo con lo especificado, es ubicado en la imagen de salida, ocupando la misma posición que tenía en la imagen de entrada.

Aplicaciones Comunes del Procesamiento Espacial

• Extracción de contornos
• Realce de bordes
• Suavizado de imagen
• Atenuación del ruido

Filtros de Convolución

Los filtros de convolución son operaciones matemáticas que, aunque relacionadas con la transformación de Fourier, se aplican en el dominio espacial. Dependen de la intensidad de señal de cada píxel, pero no de su posición dentro de la imagen (son invariantes a la traslación). Permiten resaltar elementos específicos de la imagen, mejorar el enfoque o reducir el ruido. Un filtro de convolución puede representarse como una matriz mucho más pequeña que la de la imagen original.

Filtros Espaciales de Paso Bajo (Low-Pass)

Los filtros de paso bajo dejan el contenido de baja frecuencia inalterado, mientras que atenúan los componentes de alta frecuencia. Son especialmente adecuados para atenuar el ruido aleatorio presente en la imagen. Sin embargo, uno de los efectos que es necesario tener presente al aplicar este tipo de filtros es que pueden introducir una borrosidad apreciable en la imagen, ya que suavizan las transiciones bruscas.

Filtros Espaciales de Paso Alto (High-Pass)

Los filtros de paso alto acentúan los detalles de alta frecuencia de una imagen, por lo que se utilizan cuando se desea examinar objetos con alto contenido de frecuencia espacial. Las porciones de una imagen con componentes de alta frecuencia serán resaltadas mediante la utilización de niveles de gris más claros, mientras que aquellas con componentes de baja frecuencia serán más oscuras. En este sentido, este tipo de filtro es ideal para reforzar los bordes presentes en la imagen. Sin embargo, un efecto indeseado es que pueden acentuar el ruido existente en la imagen.