PDI - Atv2

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1) A multiplicação e a divisão de imagens, ao contrário do que ocorre com a adição e a subtração, caracterizam-se como operações não lineares. Em ambas, os dados comuns às imagens serão realçados. Por esse motivo, é comum o uso da multiplicação e da divisão na correção do sombreamento. 
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir.
 
I. Uma aplicação comum para a multiplicação e divisão de imagens é o mascaramento de imagens, também conhecido como região de interesse.
II. A multiplicação de imagens é, comumente, adotada quando deseja-se aplicar algum tipo de algoritmo sobre a imagem processada.
III. A principal função da divisão de imagens é realçar as diferenças de espectro em um par de bandas, deixando mais visíveis as características da curva de assinatura.
IV. A multiplicação de imagens também é conhecida como razão de bandas, sendo a operação mais comum entre as apresentadas.
 
É correto ao que se afirma em:
Sua resposta está incorreta.
A alternativa está incorreta. A afirmativa I está correta, pois tanto a multiplicação quanto a divisão de imagens atuam na correção dos sombreamentos nas imagens, que é o elemento principal para o estabelecimento da região de interesse em uma imagem. A afirmativa II está correta, pois, na aplicação de um tipo qualquer de filtro sobre uma imagem já processada, é comum o uso da multiplicação, como ocorre no mascaramento de imagem, em que será realizada a multiplicação de uma imagem por uma determinada “imagem máscara”, que possui o número 1 na região de interesse e o número 0 nas demais regiões da imagem. A afirmativa III está correta, pois a divisão, por sua vez, busca deixar mais visível as características da curva de assinatura da imagem, realçando assim as diferenças em um par qualquer de bandas dessa imagem. A afirmativa IV está incorreta, pois a operação matemática mais comum é a divisão de imagens, também conhecida como razão de bandas.
2) Em essência, sabemos que o contraste representa a escala da diferença entre preto e branco em uma imagem. Na radiologia, por exemplo, a mudança do contraste é realizada por meio da ingestão de determinadas substâncias pelos pacientes, para que ocorra uma melhora na qualidade das imagens utilizadas para diagnósticos médicos. 
 
De acordo com as principais transformações não lineares de contraste, analise as afirmações a seguir.
 
I. Função logaritmo – consiste na substituição de cada pixel da imagem pelo seu logaritmo, proporcionando um realce maior para os pixels de baixa intensidade (regiões claras).
II. Raiz quadrada – é descrita pela função g = T(f) = a √f, que vai agir de forma semelhante à função logaritmo, aumentando o contraste das regiões de média e baixa intensidade na imagem.
III. Exponencial – troca cada valor de pixel da imagem pelo seu valor exponencial, proporcionando um realce maior nos pixels com alta intensidade (regiões claras).
IV. Quadrado – é descrita pela função g = T(f) = af2, que funciona de forma semelhante à função exponencial, melhorando o contraste das regiões com média e alta intensidade nas imagens.
 
É correto o que se afirma em:
Sua resposta está incorreta.
A alternativa está incorreta. A afirmativa I está incorreta, pois, apesar de ser verdade que a função logaritmo atuará nos pixels de baixa intensidade, devemos nos lembrar que essas regiões correspondem às áreas claras da imagem e não escuras. A afirmativa II está correta, pois a raiz quadrada irá gerar um realce maior para os pixels de baixa intensidade, referentes às regiões escuras da imagem, possibilitando que os detalhes “ocultos” da imagem possam ser visualizados. A afirmativa III está correta, a função exponencial vai trocar cada valor de pixel da imagem pelo seu valor exponencial, atuando nas regiões claras da imagem, de forma que as informações dessas áreas possam ser analisadas e interpretadas. A afirmativa IV está correta, pois a função quadrado também irá atuar nas regiões de média e alta intensidade das imagens, fazendo com que as áreas escuras da imagem sejam realçadas e fiquem visíveis para o observador.
3) As operações com matrizes possuem diversas finalidades no processamento digital de imagens e estão relacionadas, diretamente, com os seus pixels. Assim, se tivermos que realizar a divisão de uma imagem por outra, o que teremos que fazer, na verdade, é realizar a divisão entre os pares de pixels correspondentes dessas imagens. 
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir.
 
I. A adição de imagens pode ser considerada como a mais simples das operações entre mais de uma imagem.
II. A subtração de imagens, ao contrário do que ocorre com a adição e a multiplicação, caracteriza-se como uma operação não linear.
III. A divisão de imagens tem, como um de seus usos mais comuns, a correção do sombreamento de imagens.
IV. A subtração de imagens pode ser realizada tanto entre as mesmas bandas de imagens diferentes quanto entre diferentes bandas da mesma imagem.
 
É correto o que se afirma em:
Sua resposta está correta.
A alternativa está correta. A afirmativa I está correta, pois a adição apresenta-se como a mais simples das operações aritméticas com imagens, uma vez que a operação é realizada somando o primeiro elemento da matriz A com o valor do primeiro elemento da matriz B, sucessivamente. A afirmativa II está incorreta, pois a subtração, a exemplo do que ocorre com a adição, é efetuada de forma linear, em que o elemento A, da matriz A, será subtraído pelo elemento B, da matriz B. Além disso, a multiplicação também não se caracteriza como uma operação linear, uma vez que a multiplicação é realizada sempre entre a linha de uma matriz e a coluna de outra. A afirmativa III está correta, pois tanto a divisão quanto a multiplicação têm, como seu uso mais comum, a correção do sombreamento de imagens, no qual, por exemplo, a imagem original será multiplicada pela matriz inversa de um determinado padrão de sombreamento, produzindo, assim, um sombreamento mais visível na imagem resultante. A afirmativa IV está correta, pois a subtração pode, efetivamente, ser realizada tanto entre as mesmas bandas de imagens diferentes quanto entre diferentes bandas da mesma imagem.
4) Tanto a visão de luz clara quanto a visão de luz escura nos ajudam a compreender a relação das imagens recebidas pelos nossos olhos, com aspectos de uma imagem digital, com cores e iluminação. Apesar disso, precisamos ainda compreender como é que a imagem se forma no olho humano. 
 
De acordo com as características do processo de aquisição de imagens, pelos olhos e por uma câmera, avalie as informações a seguir.
 
I. Numa câmera fotográfica comum, a lente possui uma distância focal variável, assim o foco para distâncias diferenciadas é conseguido por meio da variação da distância da lente com o plano-imagem.
II. No caso da câmera digital, o chip de captura de imagem fica localizado no próprio plano-imagem.
III. No olho humano, a distância entre a lente e o plano-imagem (retina) é fixa, mas a distância necessária para obter o foco da imagem é alcançada por meio da variação do cristalino.
IV. O processo de aquisição da imagem, no olho humano, é realizado pelas fibras zonulares, que achatam ou espessam o cristalino para focalização de objetos distantes ou próximos, respectivamente. 
 
É correto o que se afirma em:
Sua resposta está correta.
A alternativa está correta. A afirmativa I está incorreta, pois a distância focal da lente, em uma câmera fotográfica comum, é fixa, de modo que o foco para distâncias diferenciadas é conseguido por meio da variação da distância da lente com o plano-imagem, no qual se encontra o filme. A afirmativa II está correta, pois na câmera digital o chip de captura da imagem encontra-se no mesmo plano-imagem, porém seu funcionamento é semelhante ao da câmera fotográfica comum. A afirmativa III está correta, pois no olho humano o processo é o oposto ao da câmera, de forma que a distância entre a lente e o plano-imagem é fixa, sendo necessário variar o cristalino, que é semelhante à uma lente flexiva, parase obter o foco da imagem. A afirmativa IV está correta, pois o processo de aquisição da imagem no olho humano é realizado pelas fibras zonulares, pois a luz, ao passar pela pupila, irá incidir, diretamente, no cristalino, que fará ajustará o foco da imagem alterando sua conformação da forma adequada para que a imagem externa possa ser projetada na retina de forma correta.
5) As transformadas das imagens possuem, como objetivo principal, a característica de melhorar a visualização dos dados dos quais se pretende extrair das imagens. Sobre as bases das transformações lineares e lineares por partes, assinale a alternativa correta.
Sua resposta está correta.
A alternativa está correta. O uso da transformação linear por partes é recomendado tanto no caso de imagens com histograma muito irregular bem como quando se objetiva destacar um aspecto específico da imagem.
6) Para uma melhor compreensão dos fundamentos das imagens digitais, devemos falar um pouco sobre os sinais. Segundo Pedrini e Schwartz, os sinais podem ser considerados, de forma geral, como “a manifestação de um fenômeno que pode ser expresso de forma quantitativa”. Tal definição pode, todavia, variar conforme o contexto no qual estiver sendo utilizado.
 
PEDRINI, H.; SCHWARTZ, W. R. Análise de imagens digitais: princípios, algoritmos e aplicações. São Paulo: Cengage Learning Brasil, 2007. p. 13.
 
De acordo com as características dos sinais discreto, contínuos, digitais ou analógicos, avalie as informações a seguir.
 
I. O sinal discreto trabalha com valores inteiros ou enumeráveis, e o intervalo será independente da natureza do sinal.
II. O sinal contínuo se encarrega de valores que representam instantes temporais ininterruptos.
III. O sinal digital pode assumir apenas dois estados, mas possui valores discretos, como os dados recebidos pela internet.
IV. O sinal analógico pode assumir diferentes valores ao longo de uma linha temporal, que são contínuos, como ondas de rádio.
 
É correto o que se afirma em:
Sua resposta está incorreta.
A alternativa está incorreta. A afirmativa I está incorreta, pois o sinal discreto depende, totalmente, da natureza do sinal, sendo uma sequência de valores definidos em um conjunto discreto de instantes. A afirmativa II está correta, pois o sinal contínuo caracteriza-se como o conjunto variável de valores contínuos, pertencentes ao conjunto dos números reais, onde o domínio, normalmente, é o tempo. A afirmativa III está correta, pois o sinal digital é composto por apenas dois valores, 0 ou 1, que indicam uma mudança de sinal ou estado, por esse motivo adotados na base da computação moderna. A afirmativa IV está correta, pois o sinal analógico oscila com grande frequência, ao longo de um intervalo de tempo, apresentando uma queda na qualidade dos dados que transporta, pois o sinal trafega dentro de uma frequência muito grande.
7) Sabemos que o processamento digital está presente em diversas áreas do conhecimento, com uma enorme variedade de aplicações. Isso ocorre devido ao conhecimento que possuímos sobre o funcionamento do sistema visual do ser humano. 
 
De acordo com as características da visão humana, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O olho, praticamente, caracteriza-se como um tipo de esfera, com diâmetro médio de, aproximadamente, 20 mm, contendo três membranas que o revestem: a córnea, o coroide e a retina.
II. Os padrões são visualizados por meio de uma série de receptores discretos de luz, que se encontram distribuídos por toda a superfície da retina, sendo classificados em duas classes: os cones e os bastonetes.
III. Existem cerca de 6 e 7 milhões de cones, localizados, principalmente, na porção central da retina, chamada de fóvea. São muito sensíveis à cor, que ajudam na distinção de pequenos detalhes, pois cada um deles está conectado à sua própria terminação nervosa.
IV. Os bastonetes existem em uma quantidade menor, variando de 2 a 5 milhões, aproximadamente, e são distribuídos pela superfície da retina, servindo para dar uma imagem geral do campo de visão.
 
É correto o que se afirma em:
Sua resposta está correta.
A alternativa está correta. A afirmativa I está correta, pois o olho humano é revestido por três membranas, sendo a córnea, o coroide e a retina, das quais a córnea é a mais importante, uma vez que é um tecido resistente e transparente que cobre a superfície anterior do olho. Por meio do seu prolongamento, será formada a esclera, uma membrana opaca que reveste o restante do globo ocular. A afirmativa II está correta, pois os receptores discretos de luz, espalhados pela superfície da retina, são classificados como cones e bastonetes, sendo que os primeiros têm a função de possibilitar que a visão humana possa distinguir pequenos detalhes das imagens, pois cada um deles está conectado à sua própria terminação nervosa, enquanto os bastonetes possuem a função de possibilitar a imagem geral do campo de visão. A afirmativa III é verdadeira, pois os cones são encontrados numa quantidade que varia entre 6 e 7 milhões; já os bastonetes encontram-se em uma quantidade muito superior, algo entre 75 e 150 milhões. A afirmativa IV está incorreta, pois a quantidade de bastonetes é muito maior que a quantidade de cones, sendo que os bastonetes se encontram distribuídos ao longo de toda a superfície da retina, numa quantidade que pode variar de 75 a 150 milhões.
8) Sabemos que as transformadas possuem diversas aplicações no campo do processamento digital de imagens, incluindo a segmentação, a filtragem e a compressão de dados. Sobre as características e funções das transformadas de imagens, assinale a alternativa correta.
Sua resposta está correta.
A alternativa está correta. As diferentes transformadas de imagem existentes possuem como função principal possibilitar que uma análise diferenciada possa ser realizada, através da transformação e exibição de diferentes detalhes da imagem, como realce de regiões suas claras e escuras.
9) A subtração de imagens no sensoriamento remoto é utilizada, comumente, para detectar o padrão que indica a ocorrência de alguma alteração na cobertura. Isso ocorre, por exemplo, na identificação de um possível desmatamento ou de um aumento da área urbana. A partir disso, analise as asserções apresentadas e a relação entre elas.
 
I. Apesar da subtração de imagens também ocorrer de forma linear, diferencia-se da adição,
PORQUE:
II. A subtração de imagens só pode ser realizada entre as diferentes bandas de uma mesma imagem.
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
Sua resposta está correta.
A alternativa está correta. A asserção I é uma proposição verdadeira, pois a subtração imagens também funciona linearmente, da mesma forma como ocorre na operação de adição de imagens. A asserção II é uma proposição falsa, pois a subtração de imagens também pode ocorrer entre as bandas iguais em imagens diferentes.
10) De maneira geral, o objetivo de uma transformada é mudar a representação inicial da imagem, de forma que se possa extrair mais dados que possibilitem uma análise mais detalhada das suas informações.
 
PEDRINI, H.; SCHWARTZ, W. R. Análise de imagens digitais: princípios, algoritmos e aplicações. São Paulo: Cengage Learning Brasil, 2007. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. As transformadas podem ser classificadas, essencialmente, em dois tipos: unidimensionais e bidimensionais,
PORQUE
II. Nas transformadas unidimensionais, a entrada se dá com base em uma matriz; enquanto nas transformadas bidimensionais, as entradas caracterizam-se por um vetor.
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
Sua resposta está correta.
A alternativa está correta. A asserção I é uma proposição verdadeira, uma vez que as transformadas vão tratar, em essência, de sinais unidimensionais, em que as regiões da imagem apresentam homogeneidade nos tons de cinza, que podem apresentar a frequência espacial baixa, unidimensionais. As transformadas bidimensionais, por sua vez, efetuam uma transformação linearnos dados de entrada. A asserção II é falsa, pois, nas transformadas unidimensionais, a entrada dos dados ocorre por meio de um vetor, uma estrutura que possui apenas uma dimensão; enquanto nas transformadas bidimensionais, a entrada ocorre por meio de uma matriz, de duas dimensões (x, y).