Tratamento de imagens digitais

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As imagens reais têm um número ilimitado de cores ou tons. No processamento de imagens computacional, é necessário limitar os níveis de cores ou tons possíveis de serem atribuídos a cada pixel da imagem (gradação tonal).
Para limitar os níveis de cinza, por exemplo, na representação de uma imagem, são necessários menos recursos de armazenamento. No entanto, isso reduz a gradação tonal e, consequentemente, diminui os detalhes da imagem.
Observe as imagens a seguir:
​​​​Assinale a alternativa que indica o processo usado, alterando a qualidade da imagem:
B. 
Quantização.
O processo de amostragem limita a quantidade de pontos de uma imagem. Por sua vez, o processo de quantização possibilita limitar o número de cores de uma imagem. Conforme aumenta ou diminui os tons, produz o efeito de variação tonal ou quantização na qualidade da imagem, conforme pode ser observado nas imagens do enunciado. O pré-processamento envolve técnicas de realce, contraste e remoção de ruído.
2. 
Os sistemas de cores são tentativas de organizar informações sobre a percepção cromática humana.
Referente aos sistemas de cor RGB e HSV, marque a alternativa correta:
C. 
O HSV é o espaço de cores mais intuitivo ao ser humano, pois descreve as cores de acordo com matiz, saturação e luminância (value) e se aplica melhor quando há necessidade de se estabelecer interação, de modo que é possível para as pessoas escolher e combinar cores.
O espaço de cor RGB é onde cada uma das cores existentes é produzida a partir de uma mistura ou combinação de cores primárias e costuma ser utilizado pelos dispositivos que emitem luz, tais como monitor de vídeo, televisão, etc. O HSV está relacionado à forma como as pessoas descrevem as cores, sendo o espaço de cores mais evidente ao ser humano, descrevendo as cores de acordo com matiz, saturação e a luminância (value). O modelo RGB usa as cores primárias vermelho (red), verde (green) e azul (blue); a representação de todas as combinações possíveis utiliza como base o sistema de coordenadas cartesianas que define um cubo.
3. 
Os sistemas de processamento de imagens seguem passos fundamentais, tendo como saída a geração de atributos ou outra imagem.
Sobre os passos ou etapas do processamento de imagens, marque a alternativa correta:
A. 
A segmentação subdivide a imagem em regiões ou objetos que a compõem. O nível de detalhe em que a subdivisão é realizada depende do problema a ser resolvido. A segmentação deve parar quando os objetos de interesse são detectados. ​​​​​​​
Segmentar uma imagem é o processo de separar o fundo (background) dos objetos (foreground). Uma imagem pode ser composta de vários objetos, tais como pessoas, prédios e carros. Entretanto, em alguns casos, o problema ou objetivo pode ser segmentar um objeto como, por exemplo, pessoas. Nesse caso, a segmentação é finalizada quando forem separadas as pessoas do restante dos objetos da imagem. O pré-processamento é a fase de remover os ruídos, alterar o realce e aumentar o contraste caso seja necessário para melhorar a visualização dos elementos da imagem digital. A descrição visa à extração de características ou atributos que possam ser utilizados na descrição dos objetos presentes na imagem. A aquisição de imagens não necessariamente precisa ser por meio de câmera digital. Pode ser, por exemplo, por satélite, equipamento de raio X e microscópio. A aquisição de imagem envolve capturar uma imagem por meio de um dispositivo. No caso de imagens coloridas, são empregadas câmeras com sensores capazes de captar os sinais luminosos e decompor nos canais vermelho, verde e azul​​​​​​​. Existem câmeras que possibilitam a aquisição de imagens monocromáticas e coloridas, ou seja, a imagem digital depende do sensor da câmera.
4. 
Nas últimas décadas, a evolução do hardware permite que computadores de uso geral sejam usados para o processamento de imagens digitais.
Sobre os componentes de sistemas de processamento de imagens, marque a alternativa correta:
E. 
Câmeras de vídeo, tomógrafos médicos, digitalizadores (scanners) e satélites são considerados os dispositivos de aquisição de imagens mais comuns. Pensando em recursos de hardware para a obtenção de imagens, esses podem apresentar variações de configurações, apresentando, assim, velocidade de captação e qualidade de imagem, medida pela resolução, diferentes.
As imagens digitais podem ser armazenadas on-line, o que tem muitas vantagens. No entanto, é possível armazenar em HDs ou SSDs. Ainda é importante prever as formas de armazenamento durante o processamento com os frames buffers. Hardware especializado que possibilita processamento paralelo deve ser utilizado por funções que requerem rápido processamento (cálculo em vídeos em tempo real). Todavia, não são obrigatórios. Computadores de uso geral bem equipados podem ser usados para o processamento de imagens. Em uma imagem em escala de cinza de 256 x 256 pixels, cada pixel será representado por 8 bits e será necessário ter disponível 1Mbytes para o seu armazenamento sem compressão. Pensando em recursos de hardware para a obtenção de imagens, esses podem apresentar variações de configurações, alterando as possibilidades de velocidade de captação e qualidade de imagem medida pela resolução. Os principais recursos de hardware para a aquisição de imagens são câmeras de vídeo, tomógrafos médicos, digitalizadores e satélites.
5. 
Em um sistema de processamento de imagens, ocorre um processo de manipular uma imagem de forma que o resultado seja o mais adequado do que o produzido pela imagem original para um problema específico. Esse processo é estabelecido desde do início da resolução de acordo com aplicações ou problema, ou seja, as técnicas para manipular uma imagem radiográfica podem não ser as melhores para uma imagem de satélite.
Esse processo refere-se a:
B. 
Realce de imagens.
O conhecimento sobre o domínio do problema em um sistema de processamento de imagem é bem abrangente, sendo, normalmente, organizado ou codificado na forma de base de conhecimento. As técnicas de realce de imagens são tão variadas e existem técnicas para problemas específicos que se adaptam às imagens de diferentes fontes de aquisição (satélite, câmera ou raio X). Pode-se afirmar, ainda, que o realce de imagens envolve a manipulação de imagens, possibilitando resultados melhores. O redimensionamento de imagens é o processo de aumentar ou reduzir o tamanho espacial de uma imagem. Resultados são os atributos e as características que permitem o reconhecimento automático dos elementos de uma imagem. A representação normalmente ocorre após a segmentação. Em geral, nessa fase, decide-se que dados serão representados por fronteira e por região. Por fronteira, são pixels que formam a fronteira de uma região (as bordas) e, por região, são os pixels ou todos os pontos que estão dentro de uma borda.
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