Processamento Digital de Imagens - Início | Faculdade de ...DIGITAL DE IMAGENS Processamento Digital de Imagens ... Passos para o processamento e análise de imagens ... Rafael C

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  • 10/2/2014

    1

    PROCESSAMENTO

    DIGITAL DE IMAGENS

    Processamento Digital de Imagens

    Motivado por duas principais aplicaes:

    Melhorar a informao da imagem para

    interpretao humana

    Processamento de cenas para percepo de

    mquinas (Viso Computacional)

    Armazenamento e transmisso eficientes

  • 10/2/2014

    2

    Processamento Digital de Imagens

    Emprega mtodos capazes de melhorar a informao pictorial para interpretao e anlises humanas

    Aplicaes tpicas:

    Realce do contedo da imagem

    Aumento de contraste

    Correo de imagens borradas

    Correo de iluminao

    Eliminao de rudos

    Pseudo-colorao

    Processamento Digital de Imagens

    Processamento de histogramas

  • 10/2/2014

    3

    Processamento Digital de Imagens

    Expanso de contraste

    Processamento Digital de Imagens

    Correo de foco

  • 10/2/2014

    4

    Processamento Digital de Imagens

    Correo de movimento

    Processamento Digital de Imagens

    Correo de iluminao irregular

  • 10/2/2014

    5

    Processamento Digital de Imagens

    Eliminao de Rudos

    Processamento Digital de Imagens

    Eliminao de Rudos: filtros de mdia

    Nota-se que neste caso no o melhor filtro

  • 10/2/2014

    6

    Processamento Digital de Imagens

    Realce

    Uso do Filtro Laplaciano

    Processamento Digital de Imagens

    Eliminao de rudos peridicos

  • 10/2/2014

    7

    Processamento Digital de Imagens

    Pseudo-colorao

    Processamento Digital de Imagens

    Pseudo-colorao

  • 10/2/2014

    8

    Aplicaes: Retoque digital

    Viso Computacional

  • 10/2/2014

    9

    Viso Computacional

    A viso est diretamente relacionada com a

    Inteligncia!

    Viso Computacional

    Um dos maiores desafios cientficos do

    homem contemporneo

    Est muito distante de ser solucionado

    Um dos melhores exemplos da

    multidisciplinaridade da cincia

  • 10/2/2014

    10

    Viso Computacional

    Interesse na extrao de informaes

    quantitativas da imagem com o objetivo de

    classificao de padres e recuperao de

    imagens por contedo.

    Extrao de caractersticas

    Automtica

    Semiautomtica

    Viso Computacional

    Tipos de caractersticas

    Cor: produz uma assinatura de cor para a

    imagem ou para uma regio

    mdia de cor, histograma, etc.

    Forma: descreve a forma de um objeto

    compacidade, ndice de convexidade, permetro, etc.

    Textura: produz uma caracterizao matemtica

    de um padro que se repete na imagem

    entropia, contraste, transformada de Wavelet ou

    Fourier, etc.

  • 10/2/2014

    11

    Aplicaes

    Reconhecimento e anlise de plantas for meio

    da forma e textura

    Aplicaes

    Caracterizao das estruturas internas de uma

    folha

  • 10/2/2014

    12

    Aplicaes

    Anlise de imagens urbanas de

    sensoriamento remoto

    Aplicaes

    Desenvolvimento de rotinas computacionais

    para caracterizao morfolgica de

    espermatozoides de touro

  • 10/2/2014

    13

    Aplicaes

    Aplicaes

    Busca por objetos que possuem formato semelhante

  • 10/2/2014

    14

    Aplicaes

    Busca por cor semelhante

    Aplicaes

    Busca parcial de imagens

    Neste projeto exploramos o uso de grafos para

    buscar imagens que contenham uma imagem

    dada como referncia

  • 10/2/2014

    15

    Aplicaes

    Diagnstico por imagem, CBIR (busca por

    contedo), etc.

    Aplicaes

    Aplicaes industriais

  • 10/2/2014

    16

    Processamento Digital de Imagens

    Compresso de imagens

    Imagens normalmente contm redundncias que

    podem ser exploradas para obter a compresso

    de imagens

    Processamento Digital de Imagens

    Compresso de imagens

    Compresso mnima

    (jpeg) 105 KB

    Compresso mxima

    (jpeg) 16 KB Imagem original -

    257 KB

  • 10/2/2014

    17

    Um pouco de histria

    Uma das primeiras aplicaes de tcnicas de PDI para interpretao humana: imagens digitalizada para jornal transmitidas por cabos submarinos entre Londres e Nova York usando Bartlane cable picture transmission.

    Desenvolvida no inicio do sculo 20, esta tecnologia de transmisso reduziu o tempo de transporte de uma semana para menos de 3hs.

    Problemas iniciais quanto a qualidade das imagens estava relacionadas com a seleo dos procedimentos de impresso e distribuio dos nveis de cinza (a reproduo das imagens era feita em uma impressora de telgrafo simulando halftone)

    Um pouco de histria

  • 10/2/2014

    18

    Um pouco de histria

    O mtodo de impresso usando impressoras

    de telgrafo foi abandonado em 1921, tendo

    sido substitudo por reproduo fotogrfica

    das fitas perfuradas do terminal de telgrafo.

    Houve uma melhora evidente quanto

    resoluo e distribuio dos nveis de cinza (5

    niveis de cinza).

    Um pouco de histria

    A capacidade do Batlane system foi aumentada para 15 nveis de brilho em 1929.

    Imagens passaram a ser obtidas por um sistema de revelao de filme via feixes de luz que eram modulados pela fita (tape) da imagem codificada.

    Novos mtodos de processamento para melhorar imagens digitais (transmitidas) continuaram at a dcada de 60.

  • 10/2/2014

    19

    Um pouco de histria

    A ida ao homem a lua e computadores com capacidades cada vez maiores revelaram o potencial do conceito de processamento de imagens. Trabalhos usando tcnicas

    computacionais para melhorar imagens obtidas por sondas espaciais comearam no Jet Propulsion Lab. (Pasadena, CA) em 1964 quando imagens da lua foram transmitidas pela Ranger7. (correes das distores da imagem devido a cmara de TV a bordo)

    Um pouco de histria

    De 1964 at hoje, a rea de processamento

    digital de imagens tem crescido muito.

    Alm das aplicaes no programa espacial,

    tcnicas de processamento digital de imagens

    tm sido usadas para uma grande variedade

    de aplicaes

    medicina, biologia, sensoriamento remoto,

    astronomia, geologia, aplicaes militares,

    aplicaes industriais entre outras

  • 10/2/2014

    20

    Passos para o processamento e

    anlise de imagens

    Aquisio da imagem

    Pr-processamento

    Segmentao

    Descrio e extrao de

    caractersticas

    Classificao/reconhecimento de

    padres

    Formao da

    imagem

    resultado

    B

    A

    S

    E

    D

    E

    C

    O

    N

    H

    E

    C

    I

    M

    E

    N

    T

    O

    Photoshop / Gimp

    Matlab / Scilab / Octave

    ImageJ

    OpenCV

    Imagemagick

    ITK / VTK

    Algumas Ferramentas / Bibliotecas

  • 10/2/2014

    21

    Livro Texto

    Processamento Digital de Imagens, 3 edio,

    Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods