Relieve de imagen

El relieve de imagen es una técnica de gráficos por computadora en la que cada píxel de una imagen se reemplaza por un brillo o una sombra, según los límites claros y oscuros de la imagen original. Las áreas de bajo contraste se reemplazan por un fondo gris. La imagen filtrada representará la tasa de cambio de color en cada punto de la imagen original. Al aplicar un filtro de relieve a una imagen, a menudo se obtiene una imagen que se asemeja a un relieve en papel o metal de la imagen original, de ahí su nombre.

El filtro de relieve, también llamado filtro de diferencia direccional, ^{[ 1 ]} realza los bordes en la dirección de la(s) máscara(s) de convolución seleccionada(s). Al aplicar el filtro de relieve, la matriz del filtro realiza un cálculo de convolución con la misma área cuadrada de la imagen original. Por lo tanto, implica una gran cantidad de cálculos cuando el tamaño de la imagen o las dimensiones de la máscara del filtro de relieve son grandes. El filtro de relieve repite el cálculo codificado en la matriz del filtro para cada píxel de la imagen; el procedimiento compara los píxeles vecinos de la imagen, dejando una marca donde se detecta un cambio brusco en el valor del píxel. De esta manera, las marcas forman una línea que sigue el contorno del objeto. El proceso produce una imagen en relieve con los bordes resaltados.

Las cuatro mascarillas con filtro de relieve principales son:

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}0&+1&0\\0&0&0\\0&-1&0\end{array}}\right)}$

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}+1&0&0\\0&0&0\\0&0&-1\end{array}}\right)}$

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}0&0&0\\+1&0&-1\\0&0&0\end{array}}\right)}$

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}0&0&+1\\0&0&0\\-1&0&0\end{array}}\right)}$

Según la necesidad de realzar los detalles de los bordes desde diferentes direcciones, también podemos rotar las máscaras de filtro de relieve, como por ejemplo:

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}-1&0&0\\0&0&0\\0&0&+1\end{array}}\right)}$

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}0&0&-1\\0&0&0\\+1&0&0\end{array}}\right)}$

Para controlar la profundidad de los bordes, podemos ampliar las máscaras de filtro de relieve, como por ejemplo:

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrrrr}+1&0&0&0&0\\0&+1&0&0&0\\0&0&0&0&0\\0&0&0&-1&0\\0&0&0&0&-1\\\end{array}}\right)}$

Se aplican dos filtros de relieve diferentes a la fotografía original. La imagen (a) es el resultado de un filtro de 5×5 con +1 y -1 en la dirección horizontal, que enfatiza las líneas verticales. La imagen (b) es el resultado de un filtro de 5×5 con +1 y -1 en la dirección vertical; enfatiza las líneas horizontales. Dado que la suma de las entradas de una matriz de filtro de relieve dada es cero, la imagen resultante tiene un fondo casi completamente negro, con solo los bordes visibles. Al añadir un valor de brillo de 128 (la mitad del rango de 0 a 255) a cada píxel, se crean las imágenes finales mostradas con fondos en tonos grises.

Foto de muestra con relieve horizontal y vertical.

Imagen original

Imagen (a): relieve horizontal

Imagen (b): relieve vertical

• Operador Sobel

• Mapa de relieve - Relieve