Aula 03 - Fundamentos de imagem Digital

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CCT0404- Processamento de Imagens
Aula 03: Fundamentos de Imagens Digital
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Agenda
Processamento de Imagens
• Introdução
• Perspectiva da imagem
- Plana
- Profundidade
- Altura
- Largura
- Comprimento
• Tipos de imagens
-Binária
-Monocromática
-Colorida
-RGB
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Introdução 
O processo de fundamentação da imagem é utilizado para quantificar
uma imagem numericamente a partir um espaço amostral de uma
imagem, onde:
Processamento de Imagens
Amostragem => tamanho da imagem digital, MxN
Quantização => número de níveis de cinza = 
k=1 imagem binária
k>1 imagem monocromática
k2
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Elementos da percepção visual
Apesar do processamento digital de imagens se basear em formulas
matemáticas e probabilísticas, a intuição e a analise humana
desempenham um papel central na escolha de uma técnica em
detrimento de outra, e a escolha, muitas vezes, se baseia em critérios
visuais subjetivos. (Gonzalez e Richard, 2010, p 22)
Processamento de Imagens
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
A estrutura do olho humano
Processamento de Imagens
Três membranas o revestem:
A córnea
A coroide;
e a retina.
A córnea e um tecido resistente e transparente que cobre a
superfície anterior do olho.
Como um prolongamento da córnea, temos a esclera, uma
membrana opaca que reveste o restante do globo ocular.(Gonzalez e
Richard, 2010, p 22)
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
A estrutura do olho humano
Processamento de Imagens
Três membranas o revestem:
A córnea
A coroide;
e a retina.
A coroide situa-se diretamente abaixo da esclera. Essa membrana contem uma
rede de vasos sanguíneos que atua como a principal fonte de nutrição para o
olho.
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
A estrutura do olho humano
Processamento de Imagens
Três membranas o revestem:
A córnea
A coroide;
e a retina.
A membrana mais interna do olho é a retina, que se estende por toda a
porção posterior da parede do olho. Quando o olho esta adequadamente
focalizado, a luz de um objeto externo ao olho forma uma imagem na
retina.
Introdução à Programação
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A estrutura do olho humano
Processamento de Imagens
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
A estrutura do olho humano
Processamento de Imagens
A disposição geométrica apresentada na Figura 2.3 ilustra como calcular
as dimensões de uma imagem formada na retina. Por exemplo, suponha
que uma pessoa esteja olhando para uma arvore de 15 m de altura a uma
distancia de 100 m. Se h for a altura do objeto na imagem formada na
retina, a disposição geométrica da Figura 2.3 nos leva a:
Fonte: (Gonzalez e Richard, 2010, p 23)
15 = h 
100 17 
Onde, h = 2,55 mm.
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Quantização de imagem
Processamento de Imagens
Amostragem Quantizador
Conversão numérica
Introdução à Programação
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Quantização de Imagem
Processamento de Imagens
M
N
(M colunas, N linhas)
f(MxN)
Introdução à Programação
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Qualidade da imagem
Processamento de Imagens
Resolução do brilho (“brightness resolution”) – número de tons de 
cinza
Resolução espacial – função de:
Densidade espacial – número de pixels (tamanho)
Resolução óptica – sistema óptico, photosensor, eletrônica, … 
(capacidade de capturar detalhes)
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Qualidade da imagem
Processamento de Imagens
• A qualidade de uma imagem deveria definir o grau de detalhe que se 
gostaria de observar na imagem digital. Definindo também a taxa de 
amostragem.
Ex: Digitalização
Sendo que digitalizadores apresentam taxas fixas.
Introdução à Programação
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Recursos para aquisição de imagens
Processamento de Imagens
• É o meio no qual pode-se capturar uma imagem por intermédio de 
equipamentos apropriado para tal.
Imagem Plana
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Aquisição de imagens
Processamento de Imagens
2.3.2 Aquisição de imagens utilizando sensores por varredura de linha
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Aquisição de imagens
Processamento de Imagens
2.3.3 Aquisição de imagens utilizando sensores matriciais
Introdução à Programação
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Perspectivas de imagem digital
Processamento de Imagens
• Perspectiva da imagem
- Plana
Geometricamente falando, as figuras
planas mais conhecidas são: círculo,
quadrado, triângulo, retângulo, trapézio,
hexágono, pentágono, paralelogramo e
losango.
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Perspectivas de imagem digital
Processamento de Imagens
• Perspectiva da imagem
- em Profundidade
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Perspectivas de imagem digital
Processamento de Imagens
• Perspectiva da imagem
- Altura
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Perspectivas de imagem digital
Processamento de Imagens
• Perspectiva da imagem
- Largura
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Perspectivas de imagem digital
Processamento de Imagens
• Perspectiva da imagem
- Comprimento
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de ProgramaçãoProcessamento de Imagens
Binária
Monocromática
Colorida
RGB
Tipos de imagens
Introdução à Programação
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Tipos de imagens
Processamento de Imagens
Binária
Uma Imagem binária, também
chamada bi-nível, é uma imagem
digital na qual há apenas dois
valores possíveis para cada pixel;
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Tipos de imagens
Processamento de Imagens
Monocromática
monocromático, tons de cinza e
preto e branco verdadeiro.
Monocromático significa que vários
tons de uma única cor são
usados ​​para fazer uma imagem. ... O
sépia, por exemplo, que dá um tom
mais amarronzado para a fotografia,
é um tipo de imagem
monocromática.
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Tipos de imagens
Processamento de Imagens
Tons de cinza
Embora não seja completamente
incorreto, imagens em tons de cinza
variam entre 0 a 256 tons de cinza e
nenhuma outra cor.
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Tipos de imagens
Processamento de Imagens
Preto e branco verdadeiro
Verdadeiras fotos preto e branco usam somente preto e branco para
produzir a imagem, embora a maioria usam mistura de tons de cinza.
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Tipos de imagens
Processamento de Imagens
Colorida
A cor é um descritor muito
poderoso na identificação
de uma imagem/objeto
(reconhecimento de
padrões e extração de
características);
Introdução à Programação
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Tipos de imagens em bits
Processamento de Imagens
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Tipos de imagens
Processamento de ImagensSistema RGB
é a sigla do sistema de cores aditivas
formado pelas iniciais das cores em
inglês Red, Green e Blue.
A combinação dessas corres
especificamente derivam um conjunto de
cores com diferentes tonalidades.
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Representação RGB
Representação de cores RGB
R
G
B
RED
GREEN
BLUE
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de ProgramaçãoRepresentação de cores RGB
Atividade
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Bibliografia Básica
Processamento de Imagens
CONCI, Aura; AZEVEDO, Eduardo; LETTA, Fabiana. Computação Gráfica:
Processamento de Imagens. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008. Vol. 2.
GONZALEZ, R.C.; WOODS, R.E. Processamento de Imagens Digitais. 3.
ed. São Paulo: Pearson, 2010.
HETEM, Jr., Anníbal. Computação gráfica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
MARQUES FILHO, Ogê; VIEIRA NETO, Hugo. Processamento digital de
imagens.. 3 ed.. Rio de Janeiro:: Brasport,, 2011.
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Bibliografia Complementar
Processamento de Imagens
AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura. Computação Gráfica: Teoria e Prática. Vol 1.. 1
ed... Rio de Janeiro:: Elsevier,,, 2003.
COHEN, Marcelo; MANSSOUR, Isabel. openGL: uma Abordagem Prática e
Objetiva... 1 Ed.. São Paulo:: Novatec,, 2006.
Filho, O.M.; Neto, H.V. Processamento Digital de Imagens.. Porto Alegre:
Brasport,1999.
PEDRINI, H., SCHWARTZ, W. R. Análise de Imagens Digitais: Princípios,
Algoritmos e Aplicações.. 1 Ed.. Rio de Janeiro:: Cengage, 2007.
SOLOMON,Chris. BRECKON, Toby. Fundamentos de Processamento Digital de
Imagens: Uma Abordagem Prática com Exemplos em Matlab.. 1 Ed.. Rio de
Janeiro::LTC, 2013.
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Sugestões de Livros
Processamento de Imagens