El procesamiento de imágenes de dominio de gradiente , también llamado edición de imágenes de Poisson , [1] es un tipo de procesamiento de imágenes digitales que opera sobre las diferencias entre los píxeles vecinos, en lugar de los valores de píxeles directamente. Matemáticamente, un degradado de imagen representa la derivada de una imagen, por lo que el objetivo del procesamiento del dominio de degradado es construir una nueva imagen integrando el degradado, lo que requiere resolver la ecuación de Poisson . [2]
El procesamiento de imágenes en el dominio de gradiente es un proceso de dos pasos. El primer paso es elegir un degradado de imagen. Esto a menudo se extrae de una o más imágenes y luego se modifica, pero también se puede obtener por otros medios. Por ejemplo, algunos investigadores han explorado las ventajas de que los usuarios pinten directamente en el dominio del degradado, [3] mientras que otros han propuesto muestrear un degradado directamente desde el sensor de una cámara. [4] El segundo paso es resolver la ecuación de Poisson para encontrar una nueva imagen que pueda producir el degradado del primer paso. A menudo no existe una solución exacta porque el campo de degradado modificado ya no es conservativo , por lo que se encuentra una imagen que se aproxima lo más posible al degradado deseado.
Para fines de edición de imágenes , el degradado se obtiene de una imagen existente y se modifica. Se pueden usar varios operadores, como diferencia finita o Sobel , para encontrar el gradiente de una imagen dada. Este degradado se puede manipular directamente para producir una serie de efectos diferentes cuando se resuelve la imagen resultante. Por ejemplo, si el gradiente se escala mediante una constante uniforme, da como resultado un filtro de nitidez simple. Se puede hacer un mejor filtro de nitidez escalando solo el gradiente en áreas que se consideren importantes. [2] Otros usos incluyen unión de imágenes sin costuras , [5] eliminación de detalles no deseados de una imagen, [1] representación no fotorrealistafiltros, [2] desbloqueo de imágenes , [2] la capacidad de clonar sin problemas una parte de una imagen en otra de maneras que son difíciles de lograr con técnicas convencionales de dominio de imagen, [1] e imágenes de alto rango dinámico [6] Estas técnicas de edición de dominio de degradado también se pueden extender a imágenes en movimiento considerando un videoclip como un cubo de píxeles y resolviendo una ecuación de Poisson en 3D. [7]
La composición digital es una tarea común en la edición de imágenes en la que parte o la totalidad de una foto se pega en otra foto. Tradicionalmente, esto se hace pegando los valores de píxel de una imagen a otra. Un artista bien capacitado puede hacer una composición convincente utilizando técnicas tradicionales, pero generalmente requiere una corrección de color y un corte de máscara que requieren mucho tiempo para que funcione. Alternativamente, el pegado se puede realizar en el dominio de degradado: si se pegan las diferencias entre los píxeles en lugar de los valores reales de los píxeles, a veces se necesita mucha menos intervención del usuario para lograr un resultado limpio. El siguiente ejemplo demuestra el uso del procesamiento de imágenes de dominio de degradado para pegar sin problemas de una imagen a otra.
Imagen reconstruida. Este es el resultado de resolver la ecuación de Poisson sobre el gradiente modificado. La costura entre las dos imágenes es apenas visible.
Pegado de dominio de imagen tradicional. Este es el resultado de pegar los valores de píxel directamente de B a A. Hay una costura obvia.