1Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Mdulo 3 Amostragem de
Imagens Sistema Multimdia Ana Tom Jos Vieira Departamento de
Electrnica, Telecomunicaes e Informtica Universidade de Aveiro
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2Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Imagens Digitais
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3Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Sumrio O olho Humano
Sistemas digitais de captura de imagem Amostragem de imagens
Re-amostragem de imagens digitais (zoom) Aliasing em imagem
Representao de imagens digitais Codificao de imagens a preto e
branco Codificao de imagens coloridas Imagens indexadas
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4Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Sumrio (cont) Display
de imagens no Matlab Contedo de frequncia de um sinal Som e Imagem
Espectrograma
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5Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia O Olho Humano
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6Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Densidade de Sensores
do Olho
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7Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Olhos Artificiais
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8Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia CCD A Retina Artificial
Exemplo de um CCD Charge-Coupled Device. Inventado em 1969
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9Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Amostragem
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10Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Efeito da Resoluo
800532 200133 10067 5034
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11Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Efeito da Resoluo
800532200133 100675034
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12Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Re-amostragem muito
frequente a resoluo da imagem no coincidir com a resoluo do display
pelo que se torna necessrio realizar uma mudana na dimenso da
imagem. Este processo costuma ser designado por zoom na linguagem
comum A operao que necessrio realizar a de re-amostragem
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13Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Aumento da Dimenso de
uma Imagem ? ? Neste exemplo a imagem aumentada para o dobro da
dimenso original O que colocar nos pixis novos? Repetir o valor do
pixel original Colocar um valor que tenha em conta os pixis
adjacentes (Interpolao)
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14Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Aumento da Dimenso de
uma Imagem Repetio do valor dos pixis Original
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15Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Aumento da Dimenso de
uma Imagem Utilizao da interpolao para obter a imagem aumentada
Original
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16Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Aumento da Dimenso de
uma Imagem - Detalhe Valor dos pixis da primeira linha da
imagem
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17Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Aliasing em
Imagem
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18Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Aliasing em Imagem
http://www.youtube.com/watch?v=zdW7PvGZ0uM&playnext=1&list=PL2F6E056B13C904AB&feature=results_main
http://blog.alexbeutel.com/135/image-aliasing-of-plane-propellers-in-photos-and-video/
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19Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Representao de Imagens
Digitais Uma imagem a preto-e-branco pode ser representada como uma
matriz. Cada ponto da imagem associado a um elemento da matriz.
Cada elemento numrico da matriz representa o nvel de cinzento do
ponto associado da imagem.
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20Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Imagens Binrias 1
Branco 0 - Preto Cdigo utilizado
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21Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Imagens de Intensidade
3 Branco 2 Cinza claro 1 Cinza escuro 0 Preto Cdigo utilizado
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22Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Imagens de Intensidade
Numa imagem de nveis de cinzento, cada pixel pode ser representado
por um byte, tendo-se assim 256 nveis possveis 255 Branco 1:254
Cinzas 0 Preto Cdigo utilizado
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23Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Informao numa Imagem
Intensidade do sinal na linha assinalada. Nas zonas mais claras a
imagem tem valores mais elevados.
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24Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Exemplo de uma imagem
de rudo
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25Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Espao ocupado por uma
imagem a preto e branco Uma imagem que tenha N por M pxeis e que
utilize para cada pixel um byte para representar a intensidade
necessita de NM bytes para ser armazenada. Problema: Uma cmara
fotogrfica a preto e branco com 16881248 pxeis quanto espao de
memria necessita para armazenar uma imagem?
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26Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Curiosidade Os
quadrados A e B apesar de parecerem de nveis de cinza diferentes tm
exactamente o mesmo valor. Encontre uma forma de o provar.
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27Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Imagens a Cores Nas
imagens a cores, cada ponto composto pelas seguintes cores:
Encarnado Verde Azul
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28Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Imagens a Cores A
combinao das trs cores base permite formar qualquer outra cor Veja
uma animao deste efeito em http://www.colorado.edu/ph
ysics/2000/tv/colortv.html
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29Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Exemplo do Efeito
Visual de Combinao de Cores
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30Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Cor nas Televises
Fotografia do ecran CRT de uma teliviso. Na ampliao consegue-se
distinguir claramente que cada pixel tem trs cores RGB /Red Green
and Blue).
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31Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Espao de Cores Uma
imagem RGB com um byte para cada cor permite gerar 256256256=16 777
216 de cores diferentes No entanto, consegue-se obter uma imagem de
boa qualidade utilizando um conjunto de cores mais limitado. O
valor RGB dessas cores pode ser guardado numa tabela que acompanha
a imagem
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32Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Tabelas de Cor
Matrizes (N3) que relacionam cor e intensidade. Uma coluna para R
(red), outra para G (green) e outra para B (blue). No Matlab os
valores dos elementos das tabelas de cor (mapas de cor) esto entre
0 e 1. Adicionar o mapa de cor a imagens colormap(mapa(N)),
colorbar; % N o nmero de cores Determinar o mapa corrente map =
colormap
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33Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Tabelas de cor
pr-definidas no Matlab 10 20 30 40 50 60 hsv 10 20 30 40 50 60 jet
10 20 30 40 50 60 prism 10 20 30 40 50 60 copper 10 20 30 40 50 60
gray
36Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Display de Imagens
Imshow o comando que permite visualizar imagens no Matlab. load
trees colormap(map) imshow(X,map), axis image clear all load trees
% uma instruo da toolbox % Proc de imagem (s para exemplo) C =
ind2rgb(X,map); size(C) ans = 258 350 3 imshow(C), axis image
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37Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Manipulao de Imagens
com o ImageJ ImageJ um programa de manipulao de imagens que corre
em vrios sistemas operativos Gratuito mas poderoso
http://rsb.info.nih.gov/ij/http://rsb.info.nih.gov/ij/
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38Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Contedo de Frequncia
de um Sinal
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39Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Anlise em Frequncia Um
analisador espectral capaz de revelar o contedo de frequncia de um
sinal
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40Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Anlise em Frequncia No
caso de sinais cujo o contedo espectral varie ao longo do tempo a
anlise espectral anterior no revela essa variao
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41Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Anlise em Frequncia
Soma de duas sinusides com as mesmas frequncias do exemplo
anterior. Os espectros so semelhantes.
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42Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Espectrograma O
Espectrograma revela a forma como as componentes de frequncia de um
sinal variam ao longo do tempo.
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43Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Espectrograma Exemplo
do contedo de frequncia de uma msica sintetizada com o Matlab.
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44Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Espectrograma Anlise
espectral do som de uma flauta
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45Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Anlise de Frequncia em
Imagens O conceito de frequncia tambm vlido no caso das imagens. Em
vez de ciclos por segundo podemos falar de ciclos por metro
(frequncia espacial).
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46Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Anlise de Frequncia em
Imagens Em geral as imagens tm componentes de frequncia nas duas
dimenses. Exemplo de um padro em xadrez
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47Mdulo 3 parte II de Sistemas Multimdia Anlise de Frequncia em
Imagens Em geral, as frequncias mais baixas predominam nas imagens
reais DCT2 Apenas algumas componentes com valor significativo