Programa 25/02/2019. Objetivo Geral: Processamento Digital de Imagens I Turma A. Objetivos Específicos:

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1 Curso de Engenharia Cartográfica e Agrimensura Processamento Digital de Imagens I Turma A 2019/1 semestre Objetivo Geral: Conhecer técnicas de processamento de digitais que permitem extrair e identificar informações presentes (nas ) 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. Alvaro Muriel Lima Machado Departamento de Geomática alvaroml@ufpr.br Objetivos Específicos: Programa -Conhecer e implementar algoritmos de processamento de digitais -Processar digitais visando a melhoria da interpretação -Desenvolver métodos para a automação da extração de informações 1. Fundamentos de digitais 2. Realce de contraste 3. Filtragem 4. Correlação 5. Segmentação INTRODUÇÃO Interação da luz com o alvo Resposta espectral: sensibilidade dos cones Pomba (5); borboleta (4); tipo de camarão (12) 1

2 Fonte de luz (radiação eletromagnética) Interação da luz com o alvo Absorção reflexão, Faixa visível Espectro eletromagnético Transmissão Daltonismo Uma imagem é uma representação... - Desenho, pintura Objeto (3D) Imagem (2D) Nosso sistema visual é muito limitado para processar com precisão todas as informações que nossos olhos absorvem, portanto, ele funciona com base na interpretação mais provável. 2

3 Ilusões de Ótica Em raras ocasiões, o cérebro faz uma interpretação errada, fazendo com que percebamos algo de forma imprecisa: uma ilusão de ótica. Em outras ocasiões, pessoas diferentes podem perceber as coisas de formas diferentes. Ilusão de Zöllner Ilusões de Ótica Ilusão Ilusão de de Movimento movimento Uma imagem é uma representação... - Desenho, pintura Objetos da cena Imagem Centro Perspectivo da Câmera Fonte de luz -Registro por meio de sensores Sistema de coordenadas da cena Objeto (3D) Imagem (2D) Imageamento: Aquisição de de objetos reais; Sintese de : Criação de representando objetos Regiões do Espectro eletromagnético Região passível de imageamento Região utilizada em sensoriamento remoto Região óptica imagem analógica Conversão Conversão A/D D/A Análise de dados Análise visual Coleta de dados Imagem digital Análise digital 3

4 Discretização imagem analógica Conversão Conversão A/D D/A Análise de dados Análise visual Quantização 2 n bits Coleta de dados Imagem digital Análise digital Bandas A análise de pode ser Processamento de digitais é... Uma tecnologia de aplicar algoritmos computacionais para processar uma imagem digital. -Visual -Digital O resultado pode ser: Características: -Capacidade de captar, processar e interpretar grandes volumes de dados de natureza visual Características: - Faz uso de algoritmos computacionais entrada: saída: resultado da interpretação Uma imagem Um conjunto de atributos ou descritores tais como áreas, classes... Passos Fundamentais em Processamento Digital de Imagens (adaptado de Gonzalez & Woods, 2008) Passos Fundamentais em Processamento Digital de Imagens (adaptado de Gonzalez & Woods, 2008) Base de conhecimento Base de conhecimento Domínio do problema Domínio do problema atributos de imagem atributos de imagem Aquisição da imagem Filtragem e realce de Restauração de Represen tação e descrição Aquisição da imagem Filtragem e realce de Restauração de Segmentação Processamento morfológi co Segmentação Processamento morfológi co Represen tação e descrição PDI 1 PDI 2 Processamento digital de Processamento digital de 4

5 Processamento de, computação gráfica e visão computacional Áreas afins: -Processamento de sinais - Computação gráfica - Visão computacional Descrições Imagens Aspecto Histórico: A introdução do sistema Bartlane de transmissão de 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 através do oceano Atlântico. Um equipamento especializado de impressão codificava as para transmissão a cabo, as quais eram então reconstruídas no terminal receptor. Dados/ descrição Imagem Computação Gráfica Síntese de 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 A figura ao lado foi transmitida dessa maneira e reproduzida numa impressora telegráfica contendo caracteres para a simulação de padrões de tons intermediários. Texto e extraídos do Livro Processamento de Imagens Digitais, Rafael C. Gonzalez e Richard E. Woods. Níveis de Processamento digital de -Os métodos de baixo nível geralmente usam pouco conhecimento sobre o conteúdo ou a semântica das. Envolvem operações como a redução de ruído, o aumento do contraste, a extração de bordas e a compressão de. -Os métodos de alto nível envolvem tarefas como a segmentação das 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 ). -Obter informações para fins de automação de processos (processamento de, visão computacional, visão artificial,...). Baixo Entrada: imagem; Saída: imagem Médio Entrada: imagem; Saída: atributos extraídos das (bordas, contornos, identificação de objetos) Alto Pessoas andando com guarda chuva Processamento de Visão computacional 5

6 Pesquisar: a) Elementos de interpretação visual : quais são e sua importância na análise de b) Elementos de digitais : - definição de pixel -resolução e seus aspectos, analisando sua relação com a qualidade de digitais. c) Comparar a análise visual de com a análise digital de : salientar as vantagens e desvantagens de cada uma. Prazo: até o dia 11/03 6