EL PIXEL RE-VISITADO IMAGEN MINING...2015/10/07 · Data Sci, Mg Sc. Analytics Research CDR X...
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Complex
Made Easy
EL PIXEL RE-VISITADO
IMAGEN MINING
Y
VISUALIZACION DINAMICA
Martin Volpacchio ** * Co-Founder Pi Analytical Solvers
** Profesor FI MDM Universidad Austral
** MS Math Economics
Data Sci, Mg Sc.
Analytics Research CDR
X Jornadas de Data Mining & BI
Octubre 2015
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TEMARIO
0. Porque es importante?
1. Videos Gráficos en R
2. Procesamientos de imágenes
3. Ejemplos
3.1 Recuperar imagines borrosas
3.2 Aplicaciones en Diagnóstico
4. Conclusiones
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The Complex
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0. POR QUE ES IMPORTANTE?
…DONDE APLICA?
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IMPORTANCIA 3 ASPECTOS…
Visualización: Facilitar el entendimiento de procesos dinámicos…Gráficos.
Machine Learning, estadística, procesos matemáticos…posee naturaleza
dinámica, aplica convergencia, evolución, perturbaciones, etc,
Image Mining: Capturar y entender patrones en imágenes y videos. Múltiples
posibilidades en Salud, Biología, redes sociales…
Procesamiento de imágenes/Visión por computadora: Mejorar el Sistema Visual
Humano artificialmente…astronomía, seguridad, Trafico…
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1. VIDEO GRAFICOS?
…BE DISRUPTIVE
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BASICS …
6
VIDEOS GRAFICOS Presentan espacial información que cambia
sobre el tiempo o presentar otra dimensión a
la imagen estatica
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UN EJEMPLO DE
VIDEO PLOT
UN EJEMPLO CON ACTIVEPRESENTER…PRIMITIVE PERO
ILUSTRATIVO
7
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SLIDE 1
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UN EJEMPLO DE
VIDEO PLOT
UN EJEMPLO CON FFMGEP…UN POCO MAS SOFISTICADO….
9
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1
0
El
programa
FFmpeg
El
intervalo
de Tiempo
Los Frame
.png
El Video
PLot
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UN EJEMPLO DE
VIDEO PLOT
1
1
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2. PROCESAMIENTO DE IMAGENES
…EJEMPLOS
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HERRAMIENTAS
BASICAS
OPEN SOURCE…
C++
Java
Python
Entre otros…
Lenguajes
Aforge.net
Cimg (http://cimg.sourceforge.net/)
OPencv
Entre otros…
Librerias
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BASICS …
LOS RASTER SON ALMACENADOS EN
ARCHIVOS DE IMÁGENES (JPG, TIFF, PNG, GIF, BMP
DICOM, ENTRE OTROS)
LOS RASTER SON CARACTERIZADO POR ALTURA,
ANCHO Y CANTIDAD DE BIT POR PIXEL
70 A 130 PIXEL POR PULGADAS CUADRADA (2,53CM)
EL MODELO RGB ES EL MODO MAS USUAL QUE USAN
LOS COMPUTADORAS PARA GENERAR ADITIVAMENTE,
A PARTIR DEL ROJO, VERDE Y AZUL, UNA GRAN
VARIEDAD DE COLORES
RGB TRIPLO ( R, G, B). CADA COLOR ES UN ENTERO
ENTRE 0 Y 255 EN EL CASO 3 VECTORES DE 8 BIT (24 BIT),
PERO PUEDE EXTENDERSE A 10 (1023), A 16 (0 A 65535) Y
MAS, EN ALTA RESOLUCIÓN
1
4
3 Pixeles
Matriz
Raster
EN
PROCESAMIENTO
DE IMAGENES…
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img = cv2.imread(‘paisaje.jpg')
screen_res = 1280, 720
scale_width = screen_res[0] / img.shape[1]
scale_height = screen_res[1] / img.shape[0]
scale = min(scale_width, scale_height)
window_width = int(img.shape[1] * scale)
window_height = int(img.shape[0] * scale)
cv2.namedWindow('dst_rt', cv2.WINDOW_NORMAL)
##cv2.resizeWindow('dst_rt', window_width, window_height)
cv2.imshow( 'dst_rt', img )
print img.shape[1]
print img[1,2,2]
f=img.shape[0]
c=img.shape[1]
m2=0
count=0
for i in range(0,f):
for j in range(0,c):
m1=(img[i,j,0]+img[i,j,1]+img[i,j,2])
m2=m2+m1
count=count+1
m2 = m2/count
for i in range(0,f):
for j in range(0,c):
for k in (0,1,2):
if (img[i,j,k] < m2):
img[i,j,k] = 0
else:
img[i,j,k] = 255
cv2.namedWindow('grey', cv2.WINDOW_NORMAL)
cv2.imshow( 'grey', img )
SEGMENTACION SEPARAR REGIONES DE INTERÉS (ROI)…
Filtro
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DETECCION DE
FRONTERAS
EXISTEN MUCHOS METODOS…VEAMOS EL GRADIENTE EN SU VERSIÓN MAS
SIMPLIFICADA
__author__ = 'Martin: PseudoCodigo
import Librerias
Cargar imagen en IMG (Grey NO
RGB)
Calcular Gradiente
for i in range(1,f-1):
for j in range(1,c-1):
dx=(img[i,j]-img[i+1,j])
dy=(img[i,j]-img[i,j+1])
z=(dx*dx+dy*dy)**(.5)
Aplicar threshold de gradiente
Mostrar resultados con Bordes.
0,4
0,6
0,8
0,9
original
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3 . EJEMPLOS AVANZADOS
…POWERED BY
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EJEMPLO I
…DETECTAR INFRACTORES DE TRANSITO
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RECUPERAR IMÁGENES BORROSAS
…BLUR+MOVIMIENTO+FOCO
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CUAL ES EL NUMERO DE PATENTE? PROBLEMA
Debemos eliminar el Blur+Movimiento+foco…
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QUE ES? BLUR
Efecto de iluminar y esconder ciertos elementos de una imagen
def blur_edge(img, d=31):
h, w = img.shape[:2]
img_pad = cv2.copyMakeBorder(img, d, d, d, d, cv2.BORDER_WRAP)
img_blur = cv2.GaussianBlur(img_pad, (2*d+1, 2*d+1), -1)[d:-d,d:-d]
y, x = np.indices((h, w))
dist = np.dstack([x, w-x-1, y, h-y-1]).min(-1)
w = np.minimum(np.float32(dist)/d, 1.0)
return img*w + img_blur*(1-w)
Kernel Usado
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QUE ES? BLUR
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BLUR Convolución de la imagen con el kernel
gausiano…desmitificado!
Kernel Usado
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TRANSFORMACION AFIN DE UNA IMAGEN… ELIMINAR
MOVIMIENTO
def motion_kernel(angle, d, sz=65):
kern = np.ones((1, d), np.float32)
c, s = np.cos(angle), np.sin(angle)
A = np.float32([[c, -s, 0], [s, c, 0]])
sz2 = sz // 2
A[:,2] = (sz2, sz2) - np.dot(A[:,:2], ((d-1)*0.5, 0))
kern = cv2.warpAffine(kern, A, (sz, sz), flags=cv2.INTER_CUBIC)
return kern
Es una transformacion de la imagen que preserva puntos, lineas y planos de la imagen
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SLIDE 1
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LUEGO DE UNOS PASOS ADICIONALES (OMITIDOS)…APLICAMOS UNA
TRANSFORMACIÓN DE WEINER…
ACELERANDO
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PYTHON+OPENCV…. RESULTADO
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The Complex
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EJEMPLO II
…DETECTAR PATOLOGÍAS EN IMÁGENES MEDICAS
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The Complex
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SCREENING DE MAMOGRAFIAS
…CDR RESEARCH
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CAD
Iniciamos contacto con Radboud University Nijmegen, uno de los
centros mas avanzados en CAD
CDR existe una de las plataformas mas importantes de imágenes de
Latam.
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CONCLUSIONES
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ACELERANDO
1. Entender I : Es critico dominar el Data Set de imágenes, sus
transformaciones y las técnicas de procesamiento
2. Entender II : Herramientas de procesamiento de imágenes
3. Entender III: sinergias con especialistas del dominio de aplicación