Ricardo Gil-Hutton

"  Procesamiento Avanzado de Imágenes Astronómicas"

Días, Horarios y Condiciones para Regularizar y Aprobar:

El curso se dicta en la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de San Juan, durante el segundo semestre del año. Los días y horarios de clase son jueves y viernes en el horario de 10:30 a 12:30 hs. El curso tiene alta carga computacional y de trabajos prácticos por lo cual se debe completar con actividades extra-aúlicas. Carga horaria total de 90 (noventa) horas.

Las consultas se pactan por correo electrónico.

Para regularizar el curso se deben presentar 2 (dos) trabajos prácticos sobre temas fijados por la cátedra. Para aprobar la materia se deberá presentar una monografía final sobre algún tema relacionado con los contenidos del curso, el cual deberá ser presentado por escrito y luego expuesto oralmente. El tema de la monografía será acordado por la catedra con el alumno.

Las fechas que se fijen oportunamente para todas las presentaciones, tanto escritas como orales, son estrictas sin excepción.

Programa Analítico - Año 2017

• Introducción al procesamiento de imágenes. El IRAF y cómo configurarlo. Paquetes, tareas y parámetros. Algunas tareas básicas. El formato FITS. Visualización de imágenes: DS9. Uso de Python y su configuración. Reducción básica de imágenes astronómicas: reducción manual y semi-automática. Reducción de fotometría, espectroscopía y polarimetría: paquetes específicos. Creación de scripts.
• Imágenes digitales. Modelo simple. Muestreo y discretización: formato uniforme y no uniforme. Relaciones básicas entre pixels: vecinos, conectividad, medición de distancias. Transformaciones básicas.
• Filtrado de imágenes. Filtrado en el dominio espacial: procesamiento del pixel, filtros pasa bajos, pasa altos y no lineales. Filtrado en frecuencia: filtros pasa bajos, pasa altos y no lineales. Filtros homomórficos. Filtros especiales. Generación de máscaras. Aplicaciones astronómicas.
• Procesamiento de imágenes binarias. Operaciones booleanas. Umbrales simples y dobles. Morfología: Erosión y dilación. Apertura y clausura. Extensión a imágenes grises. Isotropía. Aplicaciones astronómicas.
• Restauración de imágenes. Modelo de degradación: formulación contínua y discreta. Aproximación algebraica. Métodos lineales: filtrado inverso y de Wiener. Métodos no-lineales: Richardson-Lucy, máxima entropía y sigma-clean. Aplicaciones astronómicas.
• Procesamientos especiales. Transformadas de escala: descomposición piramidal, pirámides en caja, gaussiana y laplaciana. Filtros laplacianos de una gaussiana y de diferencia de gaussianas. Transformada de Wavelet. Transformada de Hough. Filtrado adaptivo. Aplicaciones astronómicas.

Bibliografía:

• "Digital image processing", R. Gonzalez y R. Woods, 1993.
• "The image processing handbook", J. C. Russ, 2007.
• "Practical image processing in C", C. A. Lindley, 1991.
• "Image restoration and reconstruction", R. H. T. Bates y M. J. McDonnell, 1989.
• Tutoriales de IRAF: http://iraf.noao.edu
• Python for astronomy: https://oneau.wordpress.com/2010/10/02/python-for-astronomy
• Artículos científicos varios de revistas especializadas.

Material disponible:

• El programa completo y la bibliografía en pdf los puede obtener Aquí.
• Archivo pdf sobre filtros espaciales.
• Archivo pdf sobre máscaras.
• Archivo pdf sobre filtros en frecuencia.
• Archivo pdf sobre restauración y reconstrucción de imágenes (parte I).
• Archivo pdf sobre restauración y reconstrucción de imágenes (parte II).
• Archivo pdf sobre wavelets y procesamiento en mutiresolución.
• Aquí puede encontrar copias de los ejemplos y parte del material utilizado en clase:
  • Conjunto de imágenes para la práctica de reducción.
  • Modelo básico de script de IRAF con ejemplos de toma de decisión y bucles.
  • Script con ejemplo de escritura a archivo.
  • Script con ejemplo de lectura desde archivo.
  • Script con ejemplo de cómo preguntar y leer la respuesta.
  • Otro script con ejemplo de cómo preguntar y leer la respuesta.
  • Script con ejemplo de cómo operar con listas como parámetros.
  • Script con ejemplo de cómo leer los cursores gráfico y de imagen.
  • Script similar al anterior pero que encuentra el baricentro fotométrico de la imagen en la caja de búsqueda.
  • Script similar al anterior pero que no necesita trabajar con un archivo temporal en disco.
  • Script con ejemplo de cómo crear filtros para convolucionar una imagen.
  • Script con ejemplo de cómo calcular el valor medio y desviación standard del fondo de cielo.
  • Script con ejemplo de un filtro que marca el pixel con mayor brillo en un entorno.
• Algunos tutoriales y programas útiles:
  • En esta página puede encontrar paquetes, tutoriales y documentación de IRAF.
  • En esta página puede encontrar tutoriales y cursos sobre Python en inglés.
  • En esta página puede encontrar tutoriales y cursos sobre Python en castellano.
  • En este enlace puede encontrar un manual de programación en Fortran 90/95.
  • El compilador de Fortran G95 (funciona bajo Linux o Windows) se puede encontrar aquí.