Análisis multiescala y multiorientación de imágenes mediante un banco de filtros de Gabor-2D

Abstract

Se revisan las evidencias neurofisiólogicas y psicofísicas que han conducido a afirmar que las funciones de Gabor son las que mejor se ajustan al tipo de transformación que producen las células simples del córtex visual. Estas células parecen ser el soporte fisiológico de los detectores de frecuencias espaciales orientadas y aquí esbozamos un modelo computacional simplificado (basado en los datos evidenciados por los neurofisiólogicos al estudiar el córtex visual del macaco), que mimetiza el análisis de la imagen que estos mecanismos aplican. Para poner de relieve las propiedades de estos paquetes de ondas con envolvente gaussiana, y mostrar las ventajas que ofrece su utilización en el ámbito de la percepción de la forma, realizamos dos simulaciones experimentales. En la primera se aplica un banco de 24 filtros Gabor (4 canales de frecuencia x 6 canales de orientación) a una imagen, obteniendo una representación (análisis) que sigue un esquema piramidal multiescala y multiorientado. La posterior reconstrucción de la imagen (síntesis) revela la irrelevante incompletitud de la señal (error de reconstrucción). En la segunda simulación, se elabora un conjunto de seis máscaras (filtros Gabor) de convolución, sintonizadas a diferentes orientaciones y se muestran los resultados de aplicar un análisis multiescala en el dominio espacial. Finalmente, se señalan cuatro ventajas derivadas del uso de la Transformada Gabor con ondículas y que aquí se ilustran: a) óptimo empaquetamiento de la información; b) fácil implementación computacional; c) robustez ante la pérdida de información y d) gran plausibilidad fisiológica en la modelización del SVH.