Processamento Digital de Imagens Fundamentação Teórica Elloá Barreto Guedes http://dsc.ufcg.edu.br/~elloa elloaguedes@gmail.com Odilon Francisco http://dsc.ufcg.edu.br/~odilon

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  • Processamento Digital de Imagens Fundamentao Terica Ello Barreto Guedes http://dsc.ufcg.edu.br/~elloa elloaguedes@gmail.com Odilon Francisco http://dsc.ufcg.edu.br/~odilon odilonflj@gmail.com
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  • 2 Introduo O Processamento Digital de Imagens tem incio com a captura da imagens, que corresponde iluminao refletida na superfcie dos objetos, adquirida atravs de um sistema de aquisio (cmera, scanner, etc.). O nascimento do conceito de PDI pode ser traduzido na viabilidade das mquinas e nas primeiras aplicaes que promoveram melhorias e alteraes em imagens
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  • 3 Introduo No nosso escopo, podemos definir uma imagem como uma funo bidimensional f(x; y), onde x e y so pontos no plano, e a amplitude de f como um par de coordenadas (x; y) denominada intensidade do nvel de cinza no determinado ponto da imagem.
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  • 4 Introduo comum levar em considerao apenas os resultados do PDI que possuem algum significado para a percepo humana; Segunda maior aplicao: resolver problemas ligados percepo de mquina; No existe um consenso sobre onde o processamento digital de imagens pra e outras reas.
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  • 5 Sistema Tpico para o Processamento Digital de Imagens
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  • 6 Conceitos Fundamentais Pixel Palavra formada da aglutinao das palavras inglesas Picture e Element; Denota o menor elemento em um dispositivo de exibio ao qual possvel atribuir uma cor
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  • 7 Conceitos Fundamentais Resoluo a habilidade de distinguir pequenos detalhes espaciais Indica quantos pontos ou pixels por polegada existem na imagem
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  • 8 Conceitos Fundamentais Dimenso da Imagem So as medidas verticais e horizontais de uma imagem expressas em termos de pixel; Pode ser determinadas pela multiplicao da largura e altura pela quantidade de pontos por polegada (dpi)
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  • 9 Conceitos Fundamentais Profundidade de Bits determinada pelo nmero de bits utilizados para definir cada pixel; Quanto maior a profundidade de bits, maior ser o nmero de tons representados, em escala de cinza ou cor.
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  • 10 Conceitos Fundamentais Dynamic Range o intervalo de diferenas de tons entre a luz mais clara e mais escura em uma imagem; Quanto mais alto o intervalo dinmico, maior o potencial de sombras que podem ser representados
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  • 11 Conceitos Fundamentais Compresso utilizada para reduzir o tamanho da imagem a ser armazenada; Todas as tcnicas de compresso de imagens abreviam uma string de cdigo binrio da imagem original.
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  • 12 PDI no Domnio do Espao Refere-se ao conjunto de tcnicas mais conhecidas para a manipulao de imagens O termo espacial se refere prpria imagem plana, ou seja, possui relao com a localizao direta dos pixels. Es tcnicas de processamento digital de imagens no domnio do espao condizem com a manipulao direta de um pixel ou de sua vizinhana
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  • 13 PDI no Domnio do Espao As tcnicas do domnio do espao so denotadas pela expresso: g(x; y) = T[f(x; y)] onde f(x; y) a imagem de entrada, g(x; y) a imagem resultante, oriunda de um processo, e T um operador sobre f, definido, por exemplo, sobre uma determinada vizinhana do ponto (x; y).
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  • 14 Operaes Radiomtricas So tcnicas que modificam a distribuio dos nveis de cinza de uma imagem preservando os contornos.
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  • 15 Operaes Radiomtricas Tem basicamente duas aplicaes para transformaes radiomtricas: Realce de Contraste - Procura enfatizar alguma caracterstica de interesse da imagem. Restaurao - Visa corrigir alguma distoro sofrida pela imagem. Quando uma imagem sofreu uma distoro que diminui seu contraste, uma transformao que realce as bordas dos objetos das imagens pode, de fato, a restaurar.
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  • 16 Operaes Radiomtricas Pontuais Lgicas(NOT, AND, OR, XOR) Aritmticas (+, -, *, /) Histogrmicas Expanso/Compresso Equalizao
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  • 17 Operaes Lgicas = not ~a
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  • 18 Operaes Lgicas and = a & b
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  • 19 Operaes Lgicas or = a | b
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  • 20 Operaes Lgicas nand = ~(a & b)
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  • 21 Operaes Lgicas nor = ~(a | b)
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  • 22 Operaes Lgicas xor = a^b
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  • 24 Filtragem Espacial O primeiro passo efetivo do processamento digital de imagens comumente conhecido como pr- processamento; Normalmente, esta etapa envolve a filtragem de rudos e distores geomtricas introduzidos pelos sensores de captura das imagens. consistindo da forma mais bsica do tratamento de imagens.
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  • 25 Filtragem Espacial Alguns operadores de vizinhana trabalham com valores de pixels da imagem da vizinhana e os valores correspondentes de uma sub-imagem que possui as mesmas dimenses desta vizinhana; O processo de filtragem consiste na movimentao do filtro da mscara ponto a ponto na imagem. Para cada (x; y), o resultado do filtro calculado utilizando uma relao pr-definida
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  • 26 Filtragem Espacial Filtro da Mdia de ordem n: Produz como valor do pixel processado a mdia aritmtica dos valores dos pixels (i; j) de uma vizinhana contendo n pixels
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  • 27 Filtragem Espacial Filtro da Mediana de ordem n: produz como valor do pixel de sada a mediana dos valores dos pixels da imagem de entrada em uma vizinhana de (i; j) contendo n pixels
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  • 28 Filtragem Espacial Filtro da Moda de ordem n: Produz como valor do pixel de sada a moda dos valores dos pixels da imagem de entrada em uma vizinhana de (i; j) contendo n pixels.
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  • 29 Filtragem Espacial Operador de Roberts: Executa o gradiente cruzado, ou seja, o clculo das diferenas dos nveis de cinza executado em uma direo rotacionada de 45
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  • 30 Filtragem Espacial Operador de Prewitt: Suaviza a imagem, atenuando o rudo.
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  • 31 Filtragem Espacial Operador de Sobel: Difere do operador de Prewitt apenas no tocante aos pesos conferidos aos vizinhos mais prximos no nulos do pixel central.
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  • 32 Dvidas?! Obrigada (=