Filtro y ruidos en imágenes medicas Low, C; Torres, M; Molina, L. -epresentaci"n grafica del ruido en una imagen Introducción El ruid ruido o en las las imáge mágen nes digi digita tale les s pued puede e apar aparec ecer er como como motas aleatorias o como una supe superf rfic icie ie suav suave e que que degr degrad ada a la calidad de la imagen. Para obtener una imagen con una meor calidad, se procede a la utili! li!aci"n de algo algori ritm tmos os que que perm permit iten en e#tra e#traer er aquellas perturbacion iones en la imagen $ en el caso de las imá imágenes enes med medica icas obte btener ner un diagnostico mas preciso. Los Los filtro filtros s son son aquell aquellos os que que permiten separar la se%al considerada como ruido, de la se%al que realmente se quiere obtener, o al momento de obtener una serie de se%ales, dividirlas $ as& estudiarlas por separado.
El ruido en imágenes medicas
Tipos de ruidos: -Ruido Gaussiano:
| -Produce pequeñas variaciones en la imagen. -Sue -S uele le ser deb ebid ido o a lo los s componentes electrónicos. -Espectro de energía constante para todas las frecuencias: Afecta a la imagen comp co mple leta ta la in intten ens sid idad ad de todos los pí!eles se ve alterada.
E"emplo de ruido #aussiano Ruido Impulsional
'e pue puede defin efinir ir el ruid ruido o como como cambi cambios os que presen presentan tan los p&#eles en una imagen. (e alguna forma modifican modifican las caracter&s caracter&sticas ticas de dic)a dic)a imagen imagen *borde *bordes, s, nitide nitide!, !, brillo, contraste, entre otros+. En las imágen imágenes es mismas mismas se encuen encuentra tran n princi principal palmen mente te dos tipos tipos de ruido ruido uniforme e impulsivo.
Tamb ambien ien conocido como sal $ pimi pi mien enta ta,, en est este e ruid ruido o el valor
que toma el pí!el no tiene relación con el valor ideal$ sino que toma valores mu altos o mu ba"os. %oma el valor m&!imo 'sal( o el mínimo 'pimienta(.
Filtros digitales.
Ejemplo de ruido impulsional
-Ruido Uniforme El ruido que afecta a la imagen sigue una distribuci"n uniforme, la probabilidad de tomar cualquier valor de gris de dentro de un intervalo definido es constante. E#isten dos tipos de ruido uniforme -uido uniforme frecuencial La imagen obtenida es la real más una interferencia de se%al peri"dica, *senoide, cosenoide+ -uido uniforme multiplicativo La se%al obtenida es fruto de la multiplicaci"n de dos se%ales.
Los filtros digitales se pueden usar para prop"sito general. (e una parte, para la separaci"n de dos se%ales que )an sido generadas $ de otra para la restauraci"n de se%ales que se )an distorsionado. 'u importancia viene dada en el procesamiento de se%ales debido a su e#celente desempe%o. 'e usan para la separaci"n de se%ales cuando una se%al )a sido contaminada con interferencia de ruido o con otras se%ales. /s&, un filtro se puede usar para separar estas se%ales $ poder estudiarlas individualmente.
Tipos de filtros: -ominio espacial Filtros de orden. Metodolog&a (efinir tama%o de submatri! para actuar. 0rdenar los elementos que engloban la submatri!. /plicar el criterio correspondiente dependiendo del filtro.
Eemplo de ruido multiplicativo
Filtrado de la mediana 1 'ustitu$e el valor del p&#el estudiado por la mediana de los Eemplo de ruido frecuencial
valores que engloba una ventana de selecci"n dada. !entajas /ten2a el ruido impulsional *'al $ pimienta+ Elimina efectos enga%osos Preserva bordes de la imágen es"entajas Pierde detalles *Puntos, lineas finas+. -edondea las esquinas de los obetos
Filtros de media &ineales 'aso (ajo espaciales 'e emplea para disminuir la ganancia de las altas frecuencias 3ntensidad del nuevo p&#el
-Se puede dar distintos pesos a los valores de los pí!eles
(espla!amiento de los bordes Filtro de la mediana ponderada / menudo se repiten los valores de nivel de gris tantas veces como indiquen unas máscaras de ponderaci"n $ se le da más importancia a los p&#eles centrales que al resto de la ventana. #á$imos y m%nimos #á$imo: selecciona el ma$or valor dentro de una ventana ordenada de valores de nivel de gris. !entaja Elimina el ruido pimienta *p&#eles negros+. es"entajas '"lo funciona cuando el ruido es e#clusivamente tipo pimienta Tiende a aclarar la imagen.
Eemplo, i!quierda filtrado minimos, derec)a de ma#imos.
de
Filtro media geom)trica (efinido como el producto de los valores de los p&#eles dentro de la ventana, elevados a la potencia 45nm.
)ueno para eliminar el ruido #aussiano. *alla con el ruido impulsional
Filtro de la armónica (efinido por
media
contra-
Filtro de Gauss 'on máscaras de convoluci"n que imitan la campana de 6auss.
Campana de 6auss 'ropiedades 'imetr&a rotacional. Tiene el mismo efecto en todas las direcciones 7n 2nico l"bulo *pico+ El peso de los p&#eles decrece con la distancia al centro Cuanto más aleado está un p&#el, menos significativo es Preserva las baas frecuencias $ tiende a eliminar las altas. 8iltro previo a la detecci"n de bordes Filtros de media *o &ineales Filtro +utlier 'e basa en la diferencia entre el valor del p&#el $ la media de los vecinos de la máscara. 'i la diferencia es superior a un valor preestablecido, se considera ruido $ se sustitu$e por el valor de esta media Meor respuesta ante el ruido impulsional que los filtros lineales. ,onclusión Como se e#plica, el ruido es una informaci"n no deseada que contamina la imagen ideal que se quiere obtener, $a sea en una imagen cualquiera o en un estudio medico. E#isten distintos algoritmos $ procedimientos que se utili!an
como )erramientas para minimi!ar los efectos del ruido $ obtener una imagen mas adecuada. Los filtros son una )erramienta importante en el procesamiento de las se%ales, $a que sin estos, no se obtiene la informaci"n de una manera correcto o puede ser presentada de una manera en la que no se visualice con claridad. Referencias 9, 6on!ale!. 8iltrado de imágenes. Consultado en *enero :4<+ /, =etancourt. Procesamiento difuso de imágenes filtro difuso para eliminar el ruido impulsivo. 3ngenier&a, :> vol? nro: pág@@<. 6on!ales -., Aoods -., B (363T/L 3M/6E P-0CE''36 B, /ddison Aeslw$ Co. , 4DD> Muica =allesteros /.E.B Eliminaci"n del -uido /leatorio en 3mágenes :( utili!ando L"gica (ifusa B, Trabao de 6rado, 7niversidad (istrital, ::.
