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

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

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

O que é o processamento de imagem digital ? Visualização Científica O que é o processamento de imagem digital ? Imagem Computador digital Processamento de imagem digital FEUP / FCUP

Qual a sua origem ? Visualização Científica FEUP / FCUP 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 FEUP / FCUP

Qual a sua origem ? Visualização Científica 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 FEUP / FCUP

Áreas onde o processamento de imagem digital é crucial Visualização Científica Áreas onde o processamento de imagem digital é crucial 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 FEUP / FCUP

Tratamento e processamento de imagem Visualização Científica Tratamento e processamento de imagem FEUP / FCUP

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

Tratamento e processamento de imagem Visualização Científica 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 ruído FEUP / FCUP

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

Tratamento e processamento de imagem Visualização Científica Tratamento e processamento de imagem FEUP / FCUP

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

Tratamento e processamento de imagem Visualização Científica 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) FEUP / FCUP

Tratamento e processamento de imagem Visualização Científica Tratamento e processamento de imagem Thresholding - 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 FEUP / FCUP

Programa VTK image 2005 Visualização Científica FEUP / FCUP Descrição sumária do programa FEUP / FCUP

Visualização Científica Programa VTK image 2005 Sim FEUP / FCUP

Visualização Científica Programa VTK image 2005 FEUP / FCUP

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

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