“Procesamiento de imagen digital” es una asignatura optativa del primer semestre del máster en Física Avanzada. La imagen digital es una herramienta importante en la física experimental, desde la física de fluidos o la física médica, a la astrofísica o la física de partículas la utilizan para medir, y prácticamente todas las ramas de la física la emplean en algún momento para mostrar sus resultados. En esta asignatura se introduce al procesamiento de imagen digital, que es el formalismo tanto matemático como algorítmico que permite modificar o analizar una imagen para extraer información de ella.

La imagen nos proporciona una representación intuitiva de una realidad. No obstante, la imagen científica, ni tiene por qué estar limitada al rango visible del espectro electromagnético (ni siquiera tiene por qué estar relacionada con éste), ni tiene por qué existir geométricamente en la forma en que se visualiza; una imagen científica es sólo una representación de datos adquiridos mediante múltiples medidas relacionadas, y que no tienen por qué corresponderse con una misma región del espacio o del tiempo.

Que la información en la imagen sea digital, quiere decir que es numérica y reproducible. La introducción de “lo digital” en el s. XX es uno de los grandes saltos adelante de la historia de la humanidad; algo que posiblemente desde nuestra óptica actual no seamos capaces de apreciar. Desde el punto de vista de la ciencia, disponer de datos adquiridos en un proceso de medida, que son registrados automática y numéricamente, pueden ser compartidos y reproducidos ilimitadamente, pueden ser masivamente adquiridos y procesados, etc. con mínima intervención del investigador, representa un cambio incluso en la filosofía de cómo se hace la ciencia.

Alrededor de la imagen digital también se han aplicado y desarrollado herramientas matemáticas. En esta asignatura trataremos las imágenes como funciones discretas sobre las que realizar operaciones (aritméticas, geométricas, convoluciones), como funciones en un espacio transformado (transformada de Fourier, transformada wavelet), como objetos de funcionales que se quieren optimizar (teoría de restauración y de reconstrucción), como conjuntos sobre los que realizar operaciones de morfología matemática, etc.

En esta asignatura se busca introducir al estudiante de Física Avanzada en todas estas teorías y aplicaciones de la imagen digital, como complemento instrumental a su formación como físico.