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La propuesta consiste en brindar los medios necesarios para que a partir del procesamiento digital de imágenes reales sea posible la detección de elementos distintivos no observables por el SVH (sistema de visión humano). Este permitirá colaborar en el diagnóstico médico reduciendo los tiempos de detección de enfermedades y así anticipar el inicio del tratamiento.
Para ello es necesario reducir los tiempos, y garantizar un patrón de análisis constante para todos los casos. Esto se logrará desarrollando algoritmos de análisis y comparación de imágenes digitalizadas en distintos formatos, que permitirán la detección de pequeñas variaciones entre imágenes (sucesivas o no), tomadas en intervalos de tiempo menores que los que se utilizan habitualmente para poder realizar estudios similares basados en el sistema de visión humano.
Cabe mencionar que si bien la medicina es una de las áreas más beneficiadas con este tipo de desarrollos, existen múltiples campos de aplicación que pueden aprovechar este conocimiento. A modo de ejemplo podemos citar en el campo de las imágenes satelitales: Determinar estadísticamente el rendimiento de una cosecha y el aprovechamiento de la superficie cultivada, analizar la superficie de tierras inundadas y el comportamiento y avance de las aguas y observar el comportamiento de factores meteorológicos para determinar sus consecuencias. En el área del estudio de materiales se puede apreciar su comportamiento a fin de determinar su variación partiendo de sus curvas de calor de acuerdo a las condiciones de trabajo. Y con respecto a la óptica se puede establecer: La incidencia de los factores de iluminación y ópticos en la captura de imágenes, determinar las desviaciones en la captura digital por cambios en la temperatura del color y la precisión de la observación del objeto de estudio al someterlo a sucesivos cambios de medios ocasionados por la compresión tonal.

Palabras claves:
Procesamiento de Imágenes, Procesamiento Digital, Compresión de Imágenes, Mejoramiento de imágenes, Algoritmia y Sistema Visual Humano.

Introducción:
Problema

La constante evolución de la necesidad de procesamiento de información ha llevado a virtualizar escenarios. Una fracción de ellos se logra con el tratamiento de imágenes digitales.
Existen diferencias entre la percepción del SVH (sistema visual humano) y las resultantes del procesamiento digital. Son habituales las distorsiones en las estimaciones y cálculos realizados con medios computacionales, lo cual deriva en un modelo que no se ajusta a la realidad observada.
El aparente sencillo procesar del SVH acarrea la ilusión que la sincronización de este con la tecnología de procesamiento digital es sencilla desde el punto de vista de la correlación existente. Nada menos cercano a la realidad, ya que el SVH ha logrado una relación suficientemente optimizada sobre la observación de la realidad vs. su representación, debido a su adaptación evolutiva. Esta ecuación todavía no se ha podido lograr en términos de procesamiento digital, por ello estimo que parte de este camino se puede resolver algorítmicamente.
En términos generales, en las investigaciones que abordan el tema, se pudo observar que normalmente cuando se optimiza una de las variables intervinientes se sub-
optimizan más que proporcionalmente las restantes. Operando sobre los modelos generados a partir de las variables trascendentes del input de la digitalización, se podrían generar algoritmos que ecualicen los valores tratados para intentar demostrar que se pueden anticipar situaciones, partiendo de estados digitales que operen con un umbral de tolerancia aceptable mejor que los actuales, para áreas de la ciencia de alto riesgo.
Teniendo en cuenta el estado del arte en esta problemática se plantean interrogantes que motivan el presente trabajo:
¿Se pueden observar alteraciones en
realidades originales por medio del procesamiento digital antes que estas sean perceptibles por el SVH?
¿Qué capacidad de aproximación podemos lograr entre la percepción del SVH y el procesamiento digital?
¿Qué capacidad de mejoramiento en los recursos de computación existe extremando la utilización de algoritmos eficientes en lugar de hardware costoso?

Objetivos
El presente proyecto posee objetivos generales y particulares.

Objetivos generales:
a. El objetivo primordial de este proyecto es lograr procesar digitalmente imágenes, a fin de detectar elementos distintivos entre la comparación de muestras sucesivas, las cuales no son percibidas por el SVH operando sobre la realidad original.
b.Reducir la complejidad computacional del procesamiento digital de imágenes en términos del volumen de información procesada.
c.Generar y Optimizar los algoritmos de procesamiento para disminuir las distorsiones entre el procesamiento digital de imágenes y el SVH.
d.Comparar el impacto de uso de distintos subconjuntos de las variables intervinientes a fin de determinar el subconjunto más representativo para la manipulación de la información en la digitalización de imágenes.

Justificación
Es de difusión masiva el uso de medios de procesamiento digital. Los mismos han permitido mejorar el tratamiento de la información dejando atrás algunos problemas que ocasionan los medios analógicos, quedando estos últimos reservados a una cantidad de trabajos donde es aconsejable su utilización.
El mundo requiere la utilización de tecnología, al menos tal cual lo concebimos hoy, teniendo en cuenta las realidades sociales, económicas e interpersonales. Pensemos tan sólo en la no existencia de las comunicaciones, casi me atrevería a expresar que el impacto sería tan grande que la sociedad resultante no sería la misma, al menos como la vivenciamos en la actualidad.
En este proceso joven, contundente y constante nos encontramos con situaciones donde lo físico presenta fronteras difíciles de superar. Ejemplo de ello son los paradigmas tecnológicos que permanentemente se plantean y caen en la caducidad casi tan rápido como surgieron.
Toda esta situación ha generado una tendencia a ir reemplazando componentes físicos por elementos virtuales y dentro de este espectro se ha reemplazado la lógica de los elementos por la lógica de lo virtual. Este último concepto se basa en la implementación algorítmica a través de software. Lo virtual está íntimamente relacionado con el procesamiento digital debido a que el poder de cálculo computacional actual lo realizamos digitalmente.
Lo virtual abordó distintas problemáticas y la que incumbe a este proyecto de investigación se refiere a la necesidad de la representación de realidades en forma virtual y del tratamiento digital.
Las distorsiones del SVH respecto de la emulación virtual de realidades a través de imágenes digitales, genera un vacío científico-profesional digno de ser estudiado en detalle. Las implicancias y alcances del conocimiento que se obtenga de este trabajo tendrá alto impacto, en especial sobre las variables que se operan dentro de los campos de aplicación para alentar o prevenir sobre el uso de estas tecnologías.

Hipótesis de trabajo
El SVH por sus características anatómicas naturales posee un umbral de percepción para las realidades originales que puede ser mejorado a través de la aplicación de algoritmos para el tratamiento de imágenes digitales.
Los algoritmos aplicados para este propósito pueden operar con baja complejidad computacional.

Desarrollo:
El proceso de captura y tratamiento digital lo podemos dividir el tramos: a) Realidad, b) Captura, c) Procesamiento, d) Análisis e interpretación y e) Reproducción.

Para abordar las etapas de procesamiento y análisis e interpretación debemos comenzar por determinar qué resultado se espera de etapa predecesora (Captura). El mismo es un archivo gráfico del tipo mapa de bits. Estos archivos presentan una estructura característica que será la utilizada para determinar los parámetros de trabajo.
A partir de algoritmos que logran un procesamiento binario del archivo digitalizado se determinan los valores directrices como marco de referencia para el tratamiento de la información capturada. Esta permite conformar las estructuras en cuanto a tamaño de las matrices, profundidad del color, compresión y tamaño entre otras, que serán el marco de referencia para el tratamiento y análisis digitalizado.
Para ello hay que tener en cuenta que una captura a color real esta representada a razón de 3 bytes (24 bits) por cada píxel de información elemental capturado de la realidad a representar.


Gráfico 1. Esquema de representación de la secuencia para el tratamiento de imágenes capturadas de la realidad.
En la misma se aprecia que el observador realiza una comparación entre la realidad y la reproducción.
Esta última debe minimizar el acarreo de diferencias acopladas por los procesos de tratamiento.

 


 
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