Definição de uma Imagem Digital

Transcrição

1 Definição de uma Imagem Digital

2 Por que um objeto é visível? vel?

3

4 O olho humano o dispositivo de entrada da informação visual

5 Funciona basicamente como uma câmara lambe-lambe

6 A córnea é um tecido transparente e resistente A pupila que controla A parte reveste frontal quantidade a da a irís superfície de possui luz que coloração entra no ao interior anterior do do olho olho. variando passo que o seu a parte diâmetro de trás de é escura 2 a 8 mm de diâmetro

7 A lente, chamada de cristalino, é responsável por focalizar os objetos modificando Na a retina sua curvatura estão os e receptores espessura. luminosos do olho. Além disto, as proteínas presentes na sua composição filtram luzes infravermelho e ultravioletas que poderiam danificar o olho.

8 A retina possui dois tipos de receptores: os cones e os bastonetes. Em um olho existem entre 6 e 7 milhões de cones que são altamente sensíveis a cores e entre 75 e 150 milhões de bastonetes que são responsáveis pela visão geral sendo analisada.

9

10 Experiências psicofísicas sicas indicam que existem três tipos diferentes de pigmentos presentes nos cones (Sekuler( Sekuler,, R. e Blake, R. Perception.. 3ed McGraw Hill, 1990).

11 Dificuldades na Análise de Imagens

12 Efeitos da Vizinhança

13

14

15

16 Definição de Formas

17

18

19 Reconhecimento

20

21

22 Percepção de Tamanho

23

24

25

26

27 Percepção de Profundidade

28

29 Perspectiva

30

31

32 Uma imagem digital é uma representação de uma cena por meio de um conjunto de elementos discretos e de tamanhos finitos, chamados de pixels, colocados em um arranjo bidimensional. A cada pixel é associado um valor, no caso de imagens de tons de cinza, ou um conjunto de três valores para se representar uma cor

33 valor de cor

34 0 - preto branco tons de cinza

35 0 - preto branco tons de cinza

36 Etapas típicas envolvidas no processamento de imagens. Aquisição da imagem Pré-processamento Segmentação Reconhecimento dos objetos e regiões

37 Aquisição da Imagem Uso de dispositivos específicos para a aquisição direta da imagem ou a digitalização de uma imagem analógica.

38 Pré-processamento Prepara a imagem para o processamento, eliminando, por exemplo, ruídos, ou selecionando regiões de interesse.

39 As técnicas t de segmentação de imagens podem ser classificadas nas seguintes categorias : técnicas de limiar; métodos baseados em bordas; métodos baseados em região; métodos híbridos. h Segmentação

40 Aquisição de Imagens

41 Os dispositivos devem: por meio de algum processo físico, f serem sensíveis a uma banda do espectro eletromagnético, tico, gerando um sinal elétrico proporcional a nível n de energia recebida e converter a saída elétrica para a forma digital.

42 CCD (charged( charged-coupledcoupled device)

43 Infravermelho

44 Infravermelho

45 Raios-X simples barato requer cuidados devido a radiação

46 Tomografia Computadorizada

47 Tomografia Computadorizada

48 Medicina Nuclear Nesta modalidade são ingeridos, ou aplicados por meio de injeções intravenosas, isótopos radioativos que se concentram em regiões específicas do corpo e possuem como produtos de decaimento raios-gama que são detectados por equipamentos específicos, produzindo uma imagem da região de interesse.

49 Ultra-sonografia Exame baseado na reflexão, por interfaces de tecidos, de ondas sonoras entre 1 a 15 MHz.

50

51 Ressonância Magnética Nuclear Mapeia a densidade de prótons em uma região pela aplicação de campos magnéticos e ondas de rádio r freqüência.

52 Satélites

53 Digitalização de uma imagem: Amostragem

54 (a) (b) (c) Imagem de uma porção do duodeno obtida em um exame de endoscopia com: (a) 600 dpi (dots per inch), (b) 150 dpi, (c) 50 dpi e (d) 25 dpi. (d)

55 Digitalização de uma imagem: Quantização

56 (a) (b) (c) Imagem de uma porção do duodeno obtida em um exame de endoscopia com: (a) 8 bits por pixel (256 tons de cinza), (b) 7 bits por pixel (128 tons de cinza), (c) 4 bits por pixel (16 tons de cinza) e (d) 1 bit por pixel (2 tons de cinza). (d)

57 Contraste Dada uma imagem, o contraste é definido como sendo a diferença a do valor médio m de um parâmetro representativo de uma região de interesse, como, por exemplo, a média m dos tons de cinza da região, e o valor médio m do parâmetro representativo do fundo. O fundo representa todos os pixels da imagem que não fazem parte da região de interesse.

58 Resolução Intervalo de amostragem (em mm ou m); A largura da imagem obtida pelo sistema ao se adquirir a imagem de um ponto (em mm); O tamanho da seção transversal do laser usado para se obter a imagem pela digitalização de um filme original ou o tamanho de um detector de estado sólido s usado para se obter a imagem digital (em m); O menor objeto visível vel ou a separação entre objetos em uma imagem (em mm ou m); A grade mais fina que permanece visível vel em uma imagem (em lp/mm).

59 Histograma Um histograma é um gráfico de barras que apresenta a distribuição de tons de cinza de uma imagem. Em imagens de 8 bits, os tons de cinza são distribuídos dos no intervalo de 0 a 255.

60 Distribuições estreitas do histograma, ou seja, com valores significativos concentrados em um pequeno subintervalo do conjunto de valores possíveis, são característicos de imagens com pouco contraste, o que acarreta maior dificuldade na análise.

61 (a) (b) (a) Imagem de tomografia computadorizada de uma fatia de um pulmão com tons de cinza de 0 a 255. (b) Imagem obtida pelo mapeamento dos tons de cinza no intervalo [93, 150] para o intervalo [0, 255].

62 Filtros Digitais Sinal de Entrada Filtro Sinal de Saída

63 Exemplos de Aplicações

64 (a) (b) Imagens de uma região da represa de Itupararanga adquiridas pelo satélite Landsat/TM (banda 4) em: (a) 25/10/1995 e (b) 16/05/2003.

65 (a) (b) Delimitação do corpo d'água da represa de Itupararanga em: (a) 25/10/1995 e (b) 16/05/2003. Os valores de perímetros obtidos foram de 172,650 km para 25/10/1995 e 151,990 km para 16/05/2003, com erros no cálculo da área de 2,590 e 2,280 km2 respectivamente.

66

67

68