Computação Gráfica e Processamento de Imagens
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Computação Gráfica e Processamento de
Imagens
Luciana de Toro Gomes Guimarães
Uma imagem vale mais que dez mil palavras
Anônimo
O que é?
Processamento de Imagens?› A área da computação que estuda a
melhoria de informações visuais para a interpretação humana;
› Processamento de dados de cenas para percepção automática através de máquina.
Realce da Imagem
Melhora a qualidade visual da imagem
Histórico
Primeiras aplicações:› melhoramento de imagens digitalizadas para
jornais;› enviadas por meio de cabo submarino de
Londres para Nova York.
A introdução do sistema Bartlane de transmissão de imagens via cabo no início dos anos 20 reduziu o tempo requerido de mais de uma semana para menos de três horas no transporte de imagens através do oceano Atlântico.
Histórico
Um equipamento especializado de impressão codificava as imagens para transmissão a cabo, as quais eram então reconstruídas no terminal receptor;
A Figura 1 – foi transmitida dessa maneira e reproduzida em uma impressora telegráfica contendo caracteres para a simulação de padrões de tons intermediários;
Histórico
Figura 1 – Digitalizada em 1921
O método de impressão usado na obtenção da Figura 1, foi abandonado em fins de 1921 e trocada por uma técnica baseada na reprodução fotográfica feita a partir de fitas perfuradas no terminal receptor telegráfico.
Histórico
A Figura 2 ilustra uma imagem obtida usando esse método.
Figura 1 – Digitalizada em 1922
Histórico A qualidade foi sendo melhorada; No início o sistema Bartlane era capaz de
codificar imagens em cinco níveis de brilho distintos;
No final dos anos 20, foi aumentado pra quinze níveis;
A Figura 1.3 indica o tipo de imagem que se conseguiu obter usando esse último equipamento, e foi enviada de Londres a Nova York;
Histórico
Figura 3 – Digitalizada em 1929, com quinze níveis
Histórico
Melhoramentos nos métodos de processamento para transmissão de figuras digitais continuaram a ser feitos ao longo de 35 anos que se seguiram;
Entretanto foi necessária a combinação do surgimento de computadores digitais de grande porte com o programa espacial para chamar atenção ao potencial dos conceitos de processamento de imagem.
Histórico
O emprego de técnicas de computação para o melhoramento de imagens produzidas por uma sonda espacial iniciou-se no Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, Califórnia) em 1964;
Quando imagens da Lua, transmitidas pelo Ranger 7, foram processadas por um computador para corrigir vários tipos de distorção de imagem inerentes à câmera de televisão a bordo.
Histórico
Essas técnicas serviram de base para métodos melhorados no realce e restauração de imagens das missões Surveyou para a Lua, a série Mariner de missões para Marte, os vôos tripulados da Apolo para a Lua e outros.
De 1964 até hoje, a área de processamento de imagens vem crescendo vigorosamente. Além de aplicações no programa espacial, são atualmente utilizadas para resolver uma variedade de problemas.
Áreas de atuação
Medicina› Melhoram o contraste ou codificam os níveis
de intensidade em cores para facilitar a interpretação de imagens de raio-X e outras imagens biomédicas;
› Ajudam no reconhecimento de anormalidades nos órgãos;
› Retiram ruídos pertencentes a imagem.
Áreas de atuação
Geografia› Usa-se técnicas idênticas ou similares para
estudar padrões de poluição em imagens aéreas ou de satélites.
Agricultura› Usa-se técnicas para a melhoria da qualidade
de frutas, verduras e legumes;› Pulverização;› Colheita.
Áreas de atuação
Arqueologia› Restauracao de figuras fotografadas borradas,
que eram o únicos registros disponíveis de artefatos raros perdidos ou danificados.
Física› Realcam imagens de experimentos em áreas
como plasma de alta energia e microscopia eletrônica.
Áreas de atuação
Industria› Inspeção Visual dos produtos para certificação
da qualidade. Astronomia Biologia Medicina nuclear Apoio a lei Defesa e aplicações industriais Entre outras.
Biologia- análise automática de amostras biológicas (análise de espécimes)- análise de ossos, tecidos e células (contagem e classificação)- análise, classificação e casamento de material DNA
Defesa/Inteligência- interpretação automática de imagens de satélite da terra- reconhecimento e rastreamento de alvos em tempo real
Aplicações
Processamento de documentos- varredura (scanning), arquivamento e transmissão de documentos- detecção e reconhecimento automático
de caracteres impressos
Apoio da Lei- Identificação de Pessoas- processamento automático de impressões digitais- reconhecimento facial
Aplicações
Percepção VisualO que é esta imagem?
Influência do Conhecimento Anterior
Influência do contexto Informações do Contorno
Que desenho é este?
Influência do contexto
Número 13 ?
Letra B ?
Influência do Conhecimento Anterior
W I N
Duplicidade de Interpretação.
Duplicidade de Interpretação.
Duplicidade de Interpretação.
9 pessoas
Duplicidade de Interpretação
Duplicidade de Interpretação
Duplicidade de Interpretação
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Ilusão de Ótica
Veja essas barras pela esquerda. A do meio existe?
Ilusão de Ótica
Quantas barras existem aqui? 7 ou 10?
Ilusão de Ótica
Quantas barras tem aqui?
Ilusão de Ótica
É uma moldura?
Visão Artificial
Passos Fundamentai
s em Processamen
to de Imagens
O que é analisar uma imagem
• Extrair informações de uma imagem• Fazer medidas automaticamente• Vantagens da Análise Digital de Imagens
• Velocidade• Precisão• Processo automático
Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Fases de Análise e Processamento
Reconhecimento e Interpretação
Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Reconhecimento e Interpretação
Fases de Análise e Processamento
Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Reconhecimento e Interpretação
Fases de Análise e Processamento
Fases de Análise e Processamento
Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Reconhecimento e Interpretação
Fases de Análise e Processamento
Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Reconhecimento e Interpretação
Exercícios Propostos
1. O que é processamento de imagens? 2. Cite alguns exemplos de aplicações de processamento de imagens.