TE073 PDS II Programa de Graduação em Engenharia Elétrica

Transcrição

1 TE073 PDS II Programa de Graduação em Engenharia Elétrica Prof. Alessandro Zimmer Processamento Digital de Imagens

2

3 PDI: Segmentação Os algoritmos de segmentação para imagens monocromáticas são geralmente baseados em uma das seguintes propriedades básicas de valores de níveis de cinza: descontinuidade e similaridade.

4 PDI: Segmentação As descontinuidades são tratadas através de filtros aplicados sobre a imagem. Para tal podemos trabalhar tanto no domínio espacial, através do uso de máscaras, quanto no domínio da frequência, via operações de transformação da imagem.

5 PDI: Detecção de Bordas Operadores diferenciais As máscaras de primeira derivada produzem valores absolutos elevados em pontos de grande contraste; As máscaras de segunda derivada produzem cruzamentos por zero em pontos de grande contraste.

6 PDI: Detecção de Bordas Máscara de Segunda Derivada: Função Laplaciana É uma medida isotrópica da segunda derivada espacial de uma imagem. Pierre-Simon Laplace ( )

7 PDI: Detecção de Bordas Máscaras normalmente utilizadas, via operação de convolução: Mas... muito ruído é gerado...!

8 PDI: Detecção de Bordas OBS: Convolução... - Operação matemática simples consistindo na multiplicação de duas matrizes de números, normalmente de tamanhos diferentes mas de mesma dimensionalidade. A saída é uma combinação linear dos valores de entrada.

9 PDI: Convolução Exemplo:

10 Filtros Gaussianos

11 PDI: Filtros Gaussianos Caso 1D: ) ( 1 ) ''( ) ( ) '( 2 1 ) ( x g x x g x g x x g e x g x Caso 2D: 2 2 y x r ) ( ), ( r g y x h

12 PDI: Detecção de Bordas Solução para o ruído: Função LoG Laplacian of Gaussian

13 PDI: LoG Máscara 11x11 (=2)

14 PDI: LoG Máscara 9x9 (=1.4) Filtro 1-D LoG (=3 pixels)

15 PDI: LoG (1) (2) LoG com máscara 7x7 (=1) Limiarize a imagem (2), deixando somente a borda. Some o resultado na imagem (1) e verifique o que ocorre..

16 PDI: LoG

17 PDI: LoG

18 PDI: LoG

19 PDI: Análise Multi-Resolução Filtragem LoG com elevado permite a detecção das estruturas principais existentes na imagem. Os detalhes são obtidos fazendo o processamento com pequeno.

20 PDI: Análise Multi-Resolução Filtros LoG para identificação de linhas virtuais

21 PDI: Segmentação As descontinuidades são tratadas através de filtros aplicados sobre a imagem. Para tal podemos trabalhar tanto no domínio espacial, através do uso de máscaras, quanto no domínio da frequência, via operações de transformação da imagem.

22 PDI: Domínio da Frequência

23 PDI: Domínio da Frequência Domínio Espacial Domínio Frequêncial

24 PDI: TDF A TDF (Transformada Discreta de Fourrier) é a ferramenta mais utilizada para passar do domínio espacial para o frequêncial.

25 PDI: Domínio da Frequência

26 PDI: Domínio da Frequência

27 PDI: Domínio da Frequência

28 PDI: Filtros na Frequência

29 PDI: Operações Tarefa (em dupla): Incluir no programa já desenvolvido funções que: - Implementem os filtros Laplaciano e LoG, comparando os resultados. O programa deverá ler uma imagem, permitir a seleção da dimensão da máscara e do desvio padrão, aplicar as máscaras e mostrar as duas imagens resultantes, em tempo real.

30 PDI: Operações -Adicione filtros passa-baixa, passa-alta e passafaixas no domínio da frequência. O programa deverá ler uma imagem monocromática, solicitar os valores de frequência desejados para os filtros OU mostrar uma janela onde o usuário seja capaz de desenhar o filtro desejado, transformar a imagem via DFT, aplicar o filtro e calcular a DFT inversa, mostrando a imagem resultante gerada.

31 PDI: Operações Imagem de teste: