Gráfico de trama digital: Revelando el poder de los gráficos rasterizados digitales en la visión por computadora

Por Fouad Sabry

Qué es un gráfico rasterizado digital

Un gráfico rasterizado digital (DRG) es una imagen digital resultante del escaneo de un mapa topográfico USGS en papel para su uso en una computadora. Los DRG creados por el USGS normalmente se escanean a 250 ppp y se guardan como TIFF. La imagen rasterizada suele incluir la información del borde original, denominada "collar del mapa". El archivo del mapa está proyectado en UTM y georreferenciado a la superficie de la Tierra. Los DRG se utilizan habitualmente en aplicaciones SIG. Los GRD se produjeron por primera vez en 1995.

Cómo se beneficiará

(I) Información y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Gráfico rasterizado digital

Capítulo 2: Gráficos rasterizados

Capítulo 3: Formato de archivo (GIS)

Capítulo 4: GeoTIFF

Capítulo 5: Formato de archivo de imagen

Capítulo 6: GDAL

Capítulo 7: Mapeo web

Capítulo 8: Mapa de bits

Capítulo 9: Servicio Geológico de Estados Unidos

Capítulo 10: Mapa terrestre

(II) Respondiendo las principales preguntas del público sobre gráficos rasterizados digitales.

(III) Ejemplos del mundo real para el uso de gráficos rasterizados digitales en muchos campos.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieran ir más allá del conocimiento o la información básica para cualquier tipo de gráfico rasterizado digital.

 

 

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 4 may 2024

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Capítulo 1: Gráfico rasterizado digital

Un gráfico ráster digital (DRG) es una imagen legible por computadora creada mediante el escaneo de un mapa topográfico del USGS en papel. Normalmente, los DRG creados por el USGS se analizan a 250 ppp y se almacenan como TIFF. Normalmente, la imagen ráster incluye la información de límite original, a menudo conocida como collar de mapa. El archivo cartográfico se proyecta en UTM y se georreferencia a la superficie terrestre. Los DRG se utilizan con frecuencia en aplicaciones SIG. Los DRG se fabricaron inicialmente en 1995.

{Fin del capítulo 1}

Capítulo 2: Gráficos rasterizados

En gráficos por computadora y fotografía digital, un gráfico rasterizado representa una imagen bidimensional como una matriz rectangular o cuadrícula de píxeles cuadrados que se puede ver en un monitor de computadora, papel u otro medio de visualización. Técnicamente, un ráster se define por la anchura y la altura de la imagen en píxeles y el número de bits por píxel. Las imágenes rasterizadas se almacenan en archivos de imagen cuyos formatos de distribución, creación, generación y adquisición varían.

En las industrias de impresión y preimpresión, las imágenes rasterizadas se denominan contones (de tonos continuos). Sin embargo, en los sistemas digitales, el arte lineal se implementa típicamente como gráficos vectoriales.

Numerosas manipulaciones de trama se transfieren directamente a los formalismos matemáticos del álgebra lineal, donde la estructura de las matrices matemáticas es de gran importancia.

El término raster proviene del latín rastrum (rastrillo), que se deriva del verbo radere (barrer) (raspar). Se deriva del escaneo de trama de los monitores de televisión de tubo de rayos catódicos (CRT), que pintan la imagen una línea a la vez guiando magnética o electrostáticamente un haz de electrones enfocado. También se puede utilizar para referirse a una cuadrícula rectangular de píxeles. Actualmente, el término rastrum se refiere a una herramienta para hacer líneas de pentagrama musical.

La teselación de un plano en una matriz bidimensional de cuadrados, cada uno llamado celda o píxel, es el enfoque fundamental que sustenta el modelo de datos ráster (de elemento de imagen). En fotografía digital, el plano es el campo visual proyectado sobre el sensor de imagen; En el arte por computadora, es un lienzo virtual; y en los sistemas de información geográfica, es una proyección de la superficie de la Tierra. La resolución o el soporte, el tamaño de cada píxel cuadrado, permanece constante en toda la cuadrícula. Un método de cuadrícula podría proporcionar datos ráster o basados en cuadrículas.

Para cada píxel, se guarda un único valor numérico. Este valor es un color visible para la mayoría de las fotos, pero son posibles mediciones alternativas, incluidos códigos numéricos para categorías cualitativas. Cada cuadrícula ráster tiene un formato de píxel único, que especifica el tipo de datos de cada entero. Los formatos de píxeles comunes incluyen binario, escala de grises, paleta y a todo color, donde la profundidad de color controla la precisión de los colores mostrados y el espacio de color determina el rango de cobertura de color (que a menudo es menor que el rango completo de la visión humana del color). La mayoría de los formatos rasterizados de color contemporáneos expresan el color con 24 bits (casi 16 millones de colores diferentes) y 8 bits (0-255) por canal de color (rojo, verde y azul). Los sensores digitales utilizados en la teledetección y la astronomía suelen ser capaces de detectar y almacenar longitudes de onda más allá del espectro visible; el gran sensor de mapa de bits CCD del Observatorio Vera C. Rubin captura 3,2 gigapíxeles en una sola imagen (6,4 GB sin procesar) en seis canales de color que superan el rango espectral de la visión humana del color.

La mayoría de las imágenes de computadora se guardan en formatos de gráficos rasterizados o sus variantes comprimidas, como GIF, JPEG y PNG, que se usan ampliamente en Internet. Un formato de datos ráster se basa en una teselación (a menudo rectangular y cuadrada) del plano 2D en celdas con un solo valor cada una. La matriz bidimensional debe serializarse para almacenar los datos en un archivo. En un formato de fila principal, las celdas a lo largo de la primera fila (normalmente superior) se enumeran de izquierda a derecha, seguidas inmediatamente por las de la segunda fila, y así sucesivamente.

En la ilustración de la derecha, las celdas de la teselación A se superponen al patrón de puntos B, lo que produce una matriz C de recuentos de cuadrantes que refleja el número de puntos en cada celda. Para fines de visualización, se utilizó una tabla de búsqueda para colorear cada celda de la imagen D. Los números se presentan como una matriz principal de fila en serie:

1 3 0 0 1 12 8 0 1 4 3 3 0 2 0 2 1 7 4 1 5 4 2 2 0 3 1 2 2 2 2 3 0 5 1 9 3 3 3 4 5 0 8 0 2 4 3 2 8 4 3 2 2 7 2 3 2 10 1 5 2 1 3 7

Para reconstruir la cuadrícula bidimensional, el archivo debe incluir una sección de encabezado que especifique al menos el número de columnas y el tipo de datos de píxel (con el número de bits o bytes por valor) para que el lector sepa dónde se detiene cada valor y dónde comenzar a leer el siguiente. El número de filas, los parámetros