Princípios e representação de imagens

Transcrição

1 Processamento e Análise de Imagens Médicas Princípios e representação de imagens Prof. Luiz Otavio Murta Jr. Depto. De Computação e Matemática (FFCLRP/USP) 1

2 Tipos de processamento de imagem Processamento Digital de Imagem (descrição) Designação Síntese de Imagem Entrada Descrição Saída Imagem Processamento de Imagem Imagem Imagem Análise de Imagem Imagem Medidas Compreensão de Imagem Imagem Descrição Domínio de aplicação 2D e 3D 2

3 Processamento de imagem Imagens médicas: Raios X Ressonância Ultra-som Medicina nuclear... 3

4 Modelo simples de imagem 4

5 Modelo simples de imagem 5

6 Modelo simples de imagem Localização de pixels: 6

7 Representação de imagem Tons de cinza Canais Bits/pix Escopo Uso Imagem binária, documento, fax Universal, foto, scan, iimpressão Foto alta qualidade, scan, impressão Foto profissional, scsn, impressão Fotos de altíssima qualidade,... Imagens colorifas Canais Bits/pix Escopo Uso RGB universal, foto, scan, iimpressão... RGB foto alta qualidade, scan, impressão... RGB foto profissional, scsn, impressãoc CMYK pre-impressão digital 7

8 Representação de imagem 8

9 Representação de imagem Arquivo: Imagem: 9

10 Amostragem e Quantização Ilustração esquemática de um sistema de conversão analógico / digital 10

11 Aquisição via CCD 11

12 Amostragem e Quantização Codificação A codificação na conversão A/D se dá atribuindo a cada valor quantizado um número binário, como no exemplo abaixo. 12

13 Brilho, Contraste e Histograma histograma de imagem com brilho e contraste originais 13

14 Brilho, Contraste e Histograma histograma de imagem com brilho incrementado 14

15 Brilho, Contraste e Histograma histograma de imagem com brilho reduzido 15

16 Brilho, Contraste e Histograma histograma de imagem com contraste incrementado 16

17 Brilho, Contraste e Histograma histograma de imagem com contraste reduzido 17

18 Histograma - Contagem de pixels em cada tom de cinza 18

19 Histograma - Contagem de pixels em cada tom de cinza 19

20 Histograma - Diferentes imagens podem ter o mesmo histograma? 20

21 Histograma 21

22 Histograma 22

23 Histograma 23

24 Histograma Histogramas distribuídos significam melhores imagens? 24

25 Histograma Algoritmo: 25

26 Histograma Algoritmo de histograma de tamanho definido: 26

27 Histograma Histograma de imagens coloridas 27

28 Transformação de níveis de cinza f ( x) = Omin + Omax Omin γ ( ) x I min ( I max I min ) γ 28

29 Equalização de histograma 29

30 Equalização de histograma 30

31 Equalização de histograma 31

32 Equalização de histograma Objetivo: encontrar uma funçào que equalize o histograma 32

33 Equalização de histograma 33

34 Equalização de histograma Assuma por um momento que níveis de intensidade são quantidades contínuas normalizadas para o escopo [0, 1], - função de densidade de probabilidade (PDF) Desejado: Transformação: para k = 1, 2,..., L onde sk é o valor de intensidade na imagem de saída (processada) que corresponde aos valores rk na imagem de entrada 34

35 Equalização de histograma Histograma cumulativo 35

36 Equalização de histograma 36

37 Equalização de histograma Histograma cumulativo 37

38 Equalização de histograma xi ni 0/ / / / / / Histograma de imagem octal (3 bits de resolução): escopo Tamanho: 64 x 64 = 4096 pixels 38

39 Equalização de histograma xi ni Pi=ni/N 0/ / / / / / Pi = frequencia normalizada 39

40 Equalização de histograma xi ni Pi=ni/N y =Fi 0/ / / / / / yi = distribuição acumulada 40

41 Equalização de histograma xi ni Pi=ni/N y =Fi y1j 0/ /7 1/ /7 2/ /7 3/ / / y1i = yi aproximado a xi 41

42 Equalização de histograma xi ni Pi=ni/N y =Fi y1j P1 j 0/ /7 1/ / / / / / / Repetindo o processo

43 Equalização de histograma xi ni Pi=ni/N y =Fi y1j P1 j F1j 0/ /7 1/ / / / / / /

44 Equalização de histograma xi ni Pi=ni/N y =Fi y1j P1 j F1j y2j 0/ /7 0/7 1/ / /7 2/ / /7 3/ / / /

45 Equalização de histograma xi ni Pi=ni/N y =Fi y1j P1 j F1j y2j P2j 0/ /7 0/7 1/ / / / / / / / / /

46 Equalização de histograma xi ni Pi=ni/N y =Fi y1j P1 j F1j y2j P2j F2j 0/ /7 0/7 1/ / / / / / / / / /