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Processamento de Imagem Digital utilizando software VTK Mestrado em Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia FEUP / FCUP José Miguel Teixeira Visualização.

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1 Processamento de Imagem Digital utilizando software VTK Mestrado em Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia FEUP / FCUP José Miguel Teixeira Visualização Científica

2 Conteúdo Introdução Tratamento e processamento de imagem – Operações aritméticas – Operações de filtragem – Thresholding Programa VTK image 2005 – Descrição sumária do programa e resultados FEUP / FCUP Visualização Científica

3 O que é o processamento de imagem digital ? Imagem função bidimensional f(x,y) X e Y coordenas espaciais Amplitude de f intensidade ou nível de cinzento da imagem X, Y e amplitude de f são quantidades discretas (pixeis) imagem digital Visualização Científica FEUP / FCUP

4 O que é o processamento de imagem digital ? Visualização Científica FEUP / FCUP

5 Qual a sua origem ? Em 1920 utilizaram pela primeira vez imagens digitais Ainda não se podia falar em processamento de imagem digital não existia computadores História intimamente ligada ao desenvolvimento do computador digital Inicio da década de 60 surgem os primeiros computadores capazes de realizar tarefas de processamento de imagem Visualização Científica FEUP / FCUP

6 Visualização Científica Qual a sua origem ? FEUP / FCUP Em paralelo com aplicações em programas espaciais, começaram também a ser utilizadas no final da década de 60 e princípio da década de 70 na imagiologia médica e astronomia Invenção no início da década de 70 da tomografia axial computorizada (TAC) aplicação do processamento de imagem no diagnóstico médico

7 Áreas onde o processamento de imagem digital é crucial Visualização Científica FEUP / FCUP Medicina interpretação de imagens de raio-X Geografia estudo de padrões de poluição a partir de imagens aéreas e de satélite Arqueologia recuperação de imagens ou figuras esbatidas de artefactos raros Física e áreas relacionadas Ex: microscopia electrónica, microscopia de força atómica e imagiologia magneto-óptica Força aérea, marinha e exército

8 Tratamento e processamento de imagem Visualização Científica FEUP / FCUP

9 Visualização Científica FEUP / FCUP Tratamento e processamento de imagem Subtracção de imagens - Subtracção entre todos os pares de pixeis de f e h

10 Visualização Científica FEUP / FCUP Tratamento e processamento de imagem Adição de imagens - Adição entre todos os pares de pixeis de f e h Eliminação de ruído não correlacionado e de valor médio nulo

11 Tratamento e processamento de imagem Multiplicação e divisão de imagens - Multiplicação e divisão entre todos os pares de pixeis de f e h Visualização Científica FEUP / FCUP Imagem 3 = Imagem 1 x Imagem 2

12 Visualização Científica FEUP / FCUP Tratamento e processamento de imagem

13 Visualização Científica FEUP / FCUP Tratamento e processamento de imagem Filtro Gaussiano - Suavização de uma imagem através de uma função gaussiana - Grau de esbatimento (blur) parametrizado pelo desvio padrão ( - Quanto maior for maior será a vizinhança influenciada pelo filtro

14 Visualização Científica FEUP / FCUP Tratamento e processamento de imagem Filtro Mediana - Ordenamento dos pixeis contidos na área da imagem envolvida pelo filtro - Substitui o valor da intensidade de um pixel pela mediana dos níveis de cinzento na vizinhança desse pixel - Eficazes na presença de ruído sal e pimenta (pontos brancos e pretos)

15 Visualização Científica Tratamento e processamento de imagem FEUP / FCUP - Definir um intervalo de valores de intensidade na imagem inicial - Seleccionar os pixeis pertencentes a este intervalo como pertencendo ao 1º plano - Rejeitar os outros pixeis para 2º plano - Resultado: Imagem binária com dois níveis de intensidade

16 Programa VTK image 2005 Descrição sumária do programa Visualização Científica FEUP / FCUP Imagem Operação unária Operação binária

17 Não Programa VTK image 2005 Visualização Científica FEUP / FCUP Sim

18 Programa VTK image 2005 Visualização Científica FEUP / FCUP NãoSim

19 Programa VTK image 2005 Resultados Imagem 3 = Imagem 2 – Imagem 1 - Subtracção: - Filtro Gaussiano: Visualização Científica FEUP / FCUP

20 Programa VTK image 2005 Resultados - Filtro Mediana: - Threshold: Visualização Científica FEUP / FCUP FIM


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