Transformada de Fourier para a segmentação

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Desenvolvido por Renê Ripardo Calixto
Aplicação da Transformada de Fourier para a segmentação de 
melão amarelo em imagens digitais
Objetivos:
• Aplicar Fourier para analisar a imagem do melão.
• Segmentação do melão por contornos.
• Estimar o formato de melão amarelo.
Materiais e Métodos
• Uma câmera Nikon modelo D3100 foi utilizada para a captura das
imagens.
• Um suporte para a fixação da câmera foi construído.
• No total foram utilizados 65 melões do tipo amarelo para a
classificação.
Aquisição da imagem
Figura 1 - Suporte para fixação da câmera.
Imagem
Figura 2 - Representação de uma imagem digital. 
Imagem adaptada de Queiroz, J. E. R. e Gomes, M. H, (2006).
Figura 3 - Imagem de entrada do melão.
Figura 4 – sistema de cores.
Figura 5 – sistema de cores.
Processamento de imagens no domínio de 
Fourier
Figura 6 – Filtragem no domínio da frequência. 
Imagem adaptada de Viola, F., (2007).
Figura 7 – Espectro de Fourier.
Espectro de Fourier
Limiarização de Otsu
Limiarização de Otsu
Figura 8 – Detecção de contornos.
Contornos
Figura 10 – Segmentação por contornos.
Estimativa de formato do melão amarelo
• Atualmente na indústria, o operador utiliza o instrumento de
medição paquímetro, para realizar a medição manual das
medidas D (Diâmetro maior) e d (Diâmetro maior) do melão.
• Para definir os valores de D e d, o algoritmo proposto utiliza o
sistema de coordenadas polares.
Estimativa de formato do melão amarelo
Figura 11 – Coordenada: a) retangular e b) polar.
a) b)
Estimativa de formato do melão amarelo
• A relação de D/d define a Relação de Formato (RF), do
melão.
• A classificação do melão por RF, segundo (Lopes, J. F.,
1982) pode ser definida como:
comprimido (RF < 0,9);
esférico (0,9 ≤ RF ≤ 1,1)
oblongo (1,1 < RF ≤ 1,7)
cilíndrico (RF > 1,7).
Resultados
• Para testar os resultados do algoritmo proposto, foram
utilizados 65 imagens de diferentes melões do tipo
amarelo.
• A Figura 9 mostra um gráfico que representa os
resultados da RF sistema VC e operador.
Resultados
1,00
1,05
1,10
1,15
1,20
1,25
1,30
1,35
1,40
1,45
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61
RF
Número de Melões.
RF sistema VC RF operador
Figura 12 – RF por técnicas de PDI e operador.
Resultados
Dados
Erro 
médio
Erro 
Máximo
Erro 
Mínimo
Desvio 
padrão
Estatísticas 0,032 0,190 0 0,033
Tabela 1 - Erros do algoritmo.
Resultados
Classificação
Quantidade de melões
RF sistema VC RF operador
RF < 0,9 (melão 
comprimido)
0 0
0,9 ≤ RF ≤ 1,1 
(esférico)
12 12
1,1 < RF ≤ 1,7 
(oblongo)
53 53
RF > 1,7 
(cilíndrico)
0 0
Tabela 2 - RF sistema VC e operador .
Conclusões
• Aplicação de Fourier em imagens.
• Segmentação do melão por contornos.
• Estimativa do formato de melões do tipo amarelo.
Referências
• LOPES, J. F. Melhoramento genético (chuchu, melancia,
melão e pepino). In: Cucurbitáceas. Informe Agropecuário,
Belo Horizonte, v. 8, n. 85, p. 61-65, 1982.
• Queiroz JER. Introdução ao processamento digital de
imagens. Rev RITA. 2006;13:11-42.
• Viola, F. Curso AI. UFF. (2007) .