Fundamentos e Aquisição de Imagens Digitais

Eng 639 – Processamento de Imagens Digitais

Imagem = função contínua

i(x,y)

r(x,y)

f(x,y)= r.i

Imagem = função contínua

f(x,y) = r(x,y).i(x,y)0 r(x,y) 10 i(x,y) <

Iluminância(lux) Reflectância90x103 Dia ensolarado 0,93 neve10x103 Dia nublado 0,80 parede branca1x103 Iluminação escritório 0,85 aço inoxidável0,1 noite de lua cheia 0,01 veludo preto

Imagem Digital = função discreta e escada

Função Contínua

Função Discreta

Função Escada

Amostragem

Quantização

Imagem Digital

Imagem DigitalResolução da Imagem

Resolução do Brilho

Grid discreto

(M colunas

N linhas)

Voltagem

Nível de Cinza

Branco

Imagem monocromática digital

X

Y

Imagem Digital Amostragem => tamanho da

imagem digital, MxN Quantização => número de níveis

de cinza = k=1 – imagem binária k>1 – imagem monocromática

k2

Imagem do banco – 154x251x256

y

x

153

29

67

f(67,29) = 230

250

Imagem colorida de 24 bits

R

G

B

Qualidade da Imagem DigitalResolução: a menor característica de uma

imagem que pode ser percebida por um sistema de aquisição de imagem

Resolução do brilho (“brightness resolution”) número de tons de cinza função da quantificação resolução do pixel ou profundidade do pixel

Resolução da Imagem número de colunas e linhas da imagem função da câmera e/ou do “frame-grabber”

Qualidade da Imagem Digital Resolução Espacial

é a distância (correspondente da cena) entre os centros de dois pixels consecutivos (ex. cm/pixel)

determinada pela resolução da imagem e o campo de visão da câmera (“field-of-view”)

confusão: também conhecida como resolução do pixel

Qualidade da Imagem Digital Resolução da característica

é a dimensão da menor característica observada “confiavelmente” na imagem

pode-se observar objetos menores que 1 pixel, mas a identificação de sua aparência não é confiável

prática: menor objeto=>quatro pixels confusão: também conhecida

simplesmente por resolução

Qualidade da Imagem Digital Resolução de Mensuração

menor mudança de tamanho ou posição do objeto que pode ser detectada

pode ser menor que um pixel (medições sub-pixels) => modelos

Qualidade da Imagem Digital O grau de detalhe que se gostaria de

observar na imagem digital deveria ditar a taxa de amostragem (Teorema da amostragem: a taxa de amostragem deve ser pelo menos duas vezes maior que a maior freqüência espacial)

Na prática, os digitalizadores apresentam taxas fixas

Problema de Sub-Amostragem

Conseqüência da Amostragem Inadequada

Resolução – USAF 1951

Aquisição de Imagem Digital

Aquisição – tipo de imagem Binária Monocromática Colorida RGB Color-NIR

Sistema com uma câmera CCD

Formato de Vídeos Leitura conjunta do material