Computação Gráfica e Processamento de Imagens
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Computação Gráfica e Processamento de
Imagens
Luciana de Toro Gomes Guimarães
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Uma imagem vale mais que dez mil palavras
Anônimo
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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.
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Realce da Imagem
Melhora a qualidade visual da imagem
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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.
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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;
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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.
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Histórico
A Figura 2 ilustra uma imagem obtida usando esse método.
Figura 1 – Digitalizada em 1922
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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;
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Histórico
Figura 3 – Digitalizada em 1929, com quinze níveis
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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Percepção VisualO que é esta imagem?
Influência do Conhecimento Anterior
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Influência do contexto Informações do Contorno
Que desenho é este?
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Influência do contexto
Número 13 ?
Letra B ?
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Influência do Conhecimento Anterior
W I N
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Duplicidade de Interpretação.
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Duplicidade de Interpretação.
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Duplicidade de Interpretação.
9 pessoas
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Duplicidade de Interpretação
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Duplicidade de Interpretação
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Duplicidade de Interpretação
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
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Ilusão de Ótica
Veja essas barras pela esquerda. A do meio existe?
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Ilusão de Ótica
Quantas barras existem aqui? 7 ou 10?
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Ilusão de Ótica
Quantas barras tem aqui?
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Ilusão de Ótica
É uma moldura?
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Visão Artificial
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Passos Fundamentai
s em Processamen
to de Imagens
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O que é analisar uma imagem
• Extrair informações de uma imagem• Fazer medidas automaticamente• Vantagens da Análise Digital de Imagens
• Velocidade• Precisão• Processo automático
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Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Fases de Análise e Processamento
Reconhecimento e Interpretação
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Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Reconhecimento e Interpretação
Fases de Análise e Processamento
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Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Reconhecimento e Interpretação
Fases de Análise e Processamento
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Fases de Análise e Processamento
Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Reconhecimento e Interpretação
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Fases de Análise e Processamento
Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de Atributos
Reconhecimento e Interpretação
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Exercícios Propostos
1. O que é processamento de imagens? 2. Cite alguns exemplos de aplicações de processamento de imagens.