El algoritmo de búsqueda armónica y sus usos en el procesamiento digital de imágenes

Resumen

Métodos tradicionales de procesamiento de imagen presentan diferentes dificultades al momento de ser usados en imágenes que poseen ruido considerable y distorsiones. Bajo tales condiciones, el uso de técnicas de optimización se ha extendido en los últimos años. En este artículo se explora el uso del algoritmo de Búsqueda Armónica (BA) para el procesamiento digital de imágenes. BA es un algoritmo metaheurístico inspirado en la manera en que músicos buscan la armonía óptima en la composición musical, el cual ha sido empleado exitosamente para resolver problemas complejos de optimización. En este artículo se presenta dos problemas representativos del área de procesamiento digital de imágenes, como lo son: la detección de círculos y la estimación de movimiento, los cuales son planteados desde el punto de vista de optimización. Considerando este enfoque, en la detección de círculos se utiliza una combinación de tres puntos borde para codificar círculos candidatos. Utilizando las evaluaciones de una función objetivo (que determina si tales círculos están presentes en la imagen) el algoritmo de BA realiza una exploración eficiente hasta encontrar el circulo que mejor se aproxime a aquel contenido en la imagen (armonía óptima). Por otro lado, en la estimación de movimiento se utiliza el algoritmo de BA para encontrar el vector de movimiento que minimice la suma de diferencias absolutas entre bloques de dos imágenes consecutivas. Resultados experimentales muestran que las soluciones generadas son capaces de resolver adecuadamente los problemas planteados.