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Curso de Engenharia Cartográfica e Agrimensura
Processamento Digital de Imagens I – Turma A
2020/1° semestre
Alvaro Muriel Lima MachadoDepartamento de Geomática
alvaroml@ufpr.br
-Contextualização da disciplina
-Objetivos da disciplina
Transformações geométricas,Matrizes,Resolução de sistemas lineares
Métodos de ajustamento
Processamento Digital de Imagens I
• Carga Horária: 45 horas
• Descrição da Ementa: Fundamentos de processamento digital de imagens. Modificação de contraste, filtragem, Correlação. Segmentação de imagens.
Objetivo Geral:
Conhecer técnicas de processamento de imagens digitais que permitem extrair e identificar informações presentes (nas imagens) e melhorar a qualidade de determinados aspectos da imagem, de modo a facilitar a percepção humana e/ou proporcionar elementos para a posterior interpretação automática.
Objetivos Específicos:
- Conhecer e implementar algoritmos de processamento de imagens digitais
- Processar imagens digitais visando a melhoria da interpretação
- Desenvolver métodos para a automação da extração de informações
Programa
1. Fundamentos de imagens digitais
2. Realce de contraste
3. Filtragem
4. Correlação
5. Segmentação
Procedimentos didáticos:
- Aulas teóricas- Aulas práticas- Trabalhos práticos
Avaliação:-Media = (Prova1 + Prova2 + Trabalhos) / 3
Interação da luz com o alvo
INTRODUÇÃO
Resposta espectral: sensibilidade dos conesPomba (5); borboleta (4); tipo de camarão (12)
INTRODUÇÃO
,
Faixa visível
Espectro eletromagnético
,
Faixa visível
Espectro eletromagnético
Fonte de luz (radiação eletromagnética)
Interação da luz com o alvo
Absorção
Transmissão
reflexão
Uma imagem é uma representação...
- Desenho, pintura…
Objeto (3D) Imagem (2D)
M. C. EscherO criador de universos impossíveis
Nosso sistema visual é muito limitado para processar com precisão todas asinformações que nossos olhos absorvem, portanto, ele funciona com base nainterpretação mais provável.
Em raras ocasiões, o cérebro faz uma interpretação errada, fazendo com quepercebamos algo de forma imprecisa: uma ilusão de ótica.Em outras ocasiões, pessoas diferentes podem perceber as coisas de formasdiferentes.
24
Ilusões de Ótica
Ilusão de Zöllner
25
Ilusões de Ótica
Ilusão de movimentoIlusão de Movimento
Uma imagem é uma representação...
- Desenho, pintura…
-Registro por meio de sensores
Objeto (3D) Imagem (2D)
Centro Perspectivo da Câmera
Sistema de coordenadas da cena
Objetos da cena
Imagem
Imageamento: Aquisição de imagens de objetos reais;
Sintese de imagens: Criação de imagens representando objetos
Fonte de luz
Regiões do Espectro eletromagnético
Região óptica
Região passível de imageamento
Região utilizada em sensoriamento remoto
Análise de dados
Coleta de dados
imagem analógica
Imagem digital
Análise visual
Análise digital
Conversão A/D
Conversão D/A
Análise de dados
Coleta de dados
imagem analógica
Imagem digital
Análise visual
Análise digital
Conversão A/D
Conversão D/A
• A análise de imagens pode ser
- Visual - Digital
Características:
-Capacidade de captar, processar e interpretar grandes volumes de dados de natureza visual
Características:
- Faz uso de algoritmos computacionais• entrada: imagens• saída: resultado da interpretação
Processamento de imagens digitais é...– Uma tecnologia de aplicar algoritmos computacionais para processar
uma imagem digital.
• O resultado pode ser:
– Uma imagem
– Um conjunto de atributos ou descritores tais como áreas, classes...
Base de conhecimento
Aquisição da imagem
Domínio do problema
Processamento digital de imagens
As saídas são geralmente imagens
As saídas são geralmente atributos de imagem
Segmen-tação
Processa-mento morfológico
Representação e descrição
Filtragem e realce de imagens
Restauração de imagens
Passos Fundamentais em Processamento Digital de Imagens(adaptado de Gonzalez & Woods, 2008)
Base de conhecimento
Aquisição da imagem
Domínio do problema
Processamento digital de imagens
As saídas são geralmente imagens
As saídas são geralmente atributos de imagem
Segmen-tação
Processa-mento morfológico
Representação e descrição
Filtragem e realce de imagens
Restauração de imagens
Passos Fundamentais em Processamento Digital de Imagens(adaptado de Gonzalez & Woods, 2008)
PDI 1 PDI 2
Áreas afins:
- Processamento de sinais - Computação gráfica- Visão computacional
Descrições
Imagens
Processamento de imagens, computação gráfica e visão computacional
Aspecto Histórico: A introdução do sistema Bartlane de transmissão de imagens via cabo submarino entre Londres e Nova York no início dos anos 20 reduziu o tempo requerido de mais de uma semana para de três horas no transporte de imagens através do oceano Atlântico. Um equipamento especializado de impressão codificava as imagens para transmissão a cabo, as quais eram então reconstruídas no terminal receptor.
Texto e imagens extraídos do Livro Processamento de Imagens Digitais, Rafael C. Gonzalez e Richard E. Woods.
A figura ao lado foi transmitida dessa maneira e reproduzida numa impressora telegráfica contendo caracteres para a simulação de padrões de tons intermediários.
Computação Gráfica
http://www.jrrio.com.br/computacao-grafica/termos-e-conceitos.html
Síntese de imagens
Ocupa-se da produção de representações visuais a partir das especificações geométrica e visual de seus componentes;
É uma das sub-áreas mais difundidas e geralmente confundida com a própria computação gráfica
Área de CAD usa síntese de imagens
Dados/ descrição
Imagem
Níveis de Processamento digital de imagens
Processamento de imagens Visão computacional
Baixo Médio
AltoEntrada: imagem;Saída: imagem
Entrada: imagem;Saída: atributos extraídos das imagens (bordas, contornos, identificação de objetos)
“Pessoas andando com guarda chuva”
-Os métodos de baixo nível geralmente usam pouco conhecimento sobre o conteúdo ou a semântica das imagens. Envolvem operações como a redução de ruído, o aumento do contraste, a extração de bordas e a compressão de imagens.
-Os métodos de alto nível envolvem tarefas como a segmentação das imagens em regiões ou objetos de interesse, descrição desses objetos de modo a reduzi-los a uma forma mais apropriada para representar o conteúdo da imagem e reconhecimento ou classificação desses objetos.
OBJETIVOS DE SE TRABALHAR COM IMAGENS DIGITAIS:
- Melhorar a informação pictorial para interpretação humana (processamento de imagens).- Obter informações para fins de automação de processos (processamento de imagens, visão computacional, visão artificial,...).
Pesquisar:
a) Elementos de interpretação visual : quais são e sua importância na análise de imagens
b) Elementos de imagens digitais :- definição de pixel- resolução e seus aspectos, analisando sua relação com a qualidade de imagens digitais.
c) Comparar a análise visual de imagens com a análise digital de imagens: salientar as vantagens e desvantagens de cada uma.
Prazo: até o dia 09/03
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