TE073 PDS II Programa de Graduação em Engenharia Elétrica
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- Marcelo Tavares Casqueira
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1 TE073 PDS II Programa de Graduação em Engenharia Elétrica Prof. Alessandro Zimmer Processamento Digital de Imagens
2 Metodologia - Apresentação: Aulas expositivas sobre o conteúdo versado, com aplicações em laboratório de informática. - Avaliações: Projetos em computador.
3 PDI Lena
4 Problema PDI Aquisição Extração de Primitivas Préprocessamento Interpretação Segmentação Solução
5 PDI: Aplicações
6 PDI: Aplicações
7 PDI: Aplicações
8 Introdução Imagem: Função de intensidade luminosa (brilho) f ( x, y) i( x, y) r( x, y) para 0 ( x, y) e r( x, i 0 y) 1 (iluminância e reflectância)
9 Imagem
10 Imagem: Aquisição
11 Imagem Imagem = Amostragem + Quantização f(x, y) f(x, y) f ( x, y) f(x, y) x 1 N,y 1 M é um pixel (picture element). f(0,0) f(0,1) f(0, N 1) f(1,0) f(1, N 1) f(m f(m f(m 1, 1,0) 1,1) N 1)
12 Imagem Imagem = Amostragem + Quantização Imagem contínua x Imagem digitalizada
13 I m a g e m
14 Imagem Digital: Representação
15 Imagem Imagens Monocromáticas: A intensidade de f no ponto (x,y) é chamado nível de cinza do ponto. A escala de valores máximos e mínimos de f(x, y) é chamada escala de cinza L,. min L max L f(x, y) min L max
16 Imagem A resolução espacial é densidade de pixels da imagem, ou seja, a quantidade de pixels em um dado espaço (ppm, dpi). Profundidade da imagem (b): b L 2 Ex: Se L=256, escala 0~256, b=8 bits/pixel.
17 Imagem: Efeito da Resolução 1250dpi, 300 dpi, 150 dpi, 72 dpi
18 Imagem: Efeito da Profundidade 256, , 32 níveis de cinza
19 Imagem: Efeito da Profundidade 16, 8 4, 2 níveis de cinza
20 Sistema Visual Humano
21 Sistema Visual Humano
22 Sistema Visual Humano Pupila Músculo ciliário Iris Humor Vítreo Fovea Lentes do olho Retina Eclerótica Parte da testa (Tempora Córnea Humor Aquoso Nervo Óptico Parte do nariz (Nasal) Ligamento de suspensão Coróide
23 SVH: Córnea Córnea A parede de fora do olhos é formada pela esclerótica branca, Esclerótica rígida. A córnea é a a porção transparente da esclerótica. 2/3 da refração ocorre na córnea.
24 SVH: Iris e Pupila Íris Pupila A íris (colorida) controla o tamanho da abertura (pupila) onde entra a luz. A pupila determina a quantidade de luz que entra no olho. Íris aberta Pupila dilatada Íris fechada Pupila contraída
25 SVH: Lentes Músculo ciliário Lentes Ligamento De suspensão Fibras Corte das lentes do olho A lente do olho é feita de fibras transparentes formando uma membrana. É suportada pelo chamado ligamento de suspensão. Usada pelo olho como um mecanismo de focagem fina, disponibiliza1/3 da potência total de refração do olho. Índice de refração não uniforme.
26 SVH: Acomodação Objeto distante Objeto próximo Músculo relaxado Ligamentos tensos Músculo contraído Ligamentos frouxos Os ligamentos de suspensão ligam a lente ao músculo ciliário. Quando o músculo contrai, a lente fica mais bojuda para trás, diminuindo a sua distância focal. Este processo no qual a lente muda de forma para focar é chamado acomodação.
27 SVH:Humor Aquoso e Humor Vítreo Humor Aquoso Humor Vítreo Líquido transparente e gelatinoso que enche a cavidade do olho. Fornece os nutrientes para a córnea e para as lentes do olho. Também ajuda a manter a forma do globo ocular.
28 SVH: Retina Fovea A Retina é o detetor fotosensível do olho. Existem dois tipos de receptores Retina na retina: bastonetes (sensíveis à luz) e cones (sensíveis às cores). Localizada no centro da retina, a fovea tem uma grande concentração de cones. Através do nervo óptico são Nervo óptico enviados sinais dos receptores para o cérebro.
29 SVH: Camada Plexiforme Camada plexiforme Fovea Nervo óptico Luz fotoreceptores Coróide A retina é composta de três camadas: Camada plexiforme é uma rede de nervos que transportam os sinais que saem dos fotoreceptores Fotoreceptores. A Coroide disponibiliza alimentação aos receptores e absorve qualquer luz que não seja absorvida pelos fotoreceptores.
30 Sistema Visual Humano Formação da Imagem Controle da Exposição Detecção Processamento Córnea Lentes Íris/pupila Retina Cérebro
31
32 Sistema Visual Humano
33 Sistema Visual Humano
34 Sistema Visual Humano Sensibilidade dos Bastonetes
35 Sistema Visual Humano Cones
36 Sistema Visual Humano Formação das Imagens
37 SVH: Espectro
38 SVH: Curva de Resposta
39 SVH: Resposta à Frequência
40 SVH: Resposta à Frequência
41 Line Spread Function SVH: Resposta à Impulso 1D A B C D Brilho atenuado Degrees
42 SVH: Efeito de Bandas Mach
43 Intensity SVH: Efeito de Bandas Mach C D Interação espacial entre a luminância de um objeto e o seu ambiente A B
44 SVH: Contraste Simultâneo
45 SVH: Outros Efeitos
46 SVH: Outros Efeitos
47 Processamento Digital de Imagens Operações -Transformações e filtragem espacial. -Transformações e filtragem frequencial.
48 PDI: Operações Espaciais Soma, subtração, multiplicação, divisão, operações lógicas; Correção do Gamma; Transformações Lineares; Histograma equalização, redução de níveis de cinza, limiarização, etc. Conectividade e distância. Transformações Pontuais
49 PDI: Operações Diferença
50 PDI: Operações Multiplicação para Correção de Sombra
51 PDI: Operações Multiplicação para Segmentação
52 PDI: Operações Inversão
53 PDI: Operações Inversão
54 PDI: Operações Inversão
55 PDI: Operações Operações Aritméticas e Lógicas 17/03/2015
56
57
58
59
60 + =
61
62 Há poucas aplicações para a multiplicação de imagens. A aplicação mais comum é o uso de imagens máscara, ou seja, multiplicar uma imagem por uma máscara binária (imagem composta apenas por 0 e 1) a fim de eliminar por completo certas regiões da imagem.
63
64 OR Operações Lógicas: OR
65 Operações Lógicas: NOT Imagem Original Imagem Após Operação NOT
66 PDI: Operações Operações de Transformação 17/03/2015
67 PDI: Operações Alterações de Contraste
68 PDI: Operações Alterações de Contraste
69 PDI: Operações Correção Gama
70 PDI: Operações
71 PDI: Operações Gamma original, 0,6 0,4 e 0,3
72 PDI: Operações Gamma original, 3 4 e 5
73 PDI: Funções Lineares por Partes
74 PDI: Funções Lineares por Partes
75 PDI: Funções Lineares por Partes Contrastes Baixo Médio Alto
76 PDI: Funções Lineares por Partes
77 PDI: Fatiamento por BITS
78 PDI: Fatiamento por BITS
79 PDI: Fatiamento por BITS Planos 7, 8 6, 7, 8 5, 6, 7, 8
80 PDI: Operações Remoção do LSB Um bit faz a diferença!
81 PDI: Operações Tarefa (para 31/03/2015, em dupla): Fazer um programa, em qualquer linguagem de programação, capaz de: - Ler e mostrar duas imagens quaisquer; - Somar e subtrair as mesmas; - Aplicar a correção Gama desejada em uma das imagens; - Selecionar os planos de bits a serem visualizados, considerando imagens com profundidade igual a oito.
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