Filtros de Convolução (Processamento de Imagens)

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1 Filtros de Convolução (Processamento de Imagens)
Aula 4 Prof. Alex F. V. Machado

2 Sistema de cor RGB

3 Inversão

4 Canais

5 Histograma O histograma de uma imagem revela a distribuição dos níveis de cinza da imagem. É representado por um gráfico que dá o número de pixels na imagem para cada nível de cinza.

6 Histograma

7 Histograma

8 Limiarização

9 Filtros Digitais Filtragem digital é um conjunto de técnicas destinadas a corrigir e realçar uma imagem. A correção é a remoção de características indesejáveis, e a melhoria/realce é a acentuação de características. As formas de Implementação da Filtragem são por Convolução no domínio espacial e por Análise de Fourier no domínio da freqüência. Convolução é o processo de calcular a intensidade de um determinado pixel em função da intensidade de seus vizinhos. O cálculo é baseado em ponderação, isto é, utilizam-se pesos diferentes para pixeis vizinhos diferentes. Kernel é a matriz de pesos da convolução. Para obter o novo valor do pixel, multiplica-se o kernel pelo valor da imagem original em torno do pixel, elemento a elemento, e soma-se o produto, obtendo-se o valor do pixel na nova imagem.

10 Filtros Espaciais Os filtros espaciais são implementados através de máscaras (também chamados de matrizes ou kernel) com dimensões ímpares. Os tipos de filtros são Passa Baixas, Passa Altas e Direcionais.

11 Filtros Passa-Baixas Os filtros Passa Baixas eliminam altas freqüências, sendo usado para eliminar ruídos em imagens. O ruído é uma fonte de alta freqüência. O efeito produzido é uma desfocalização caracterizada por uma imagem borrada. Esta desfocalização depende das dimensões do filtro, quanto maior as dimensões do filtro, maior será a desfocalização. Média, Média Ponderada, Moda e Mediana

12 Filtros Passa-Baixas mediana 5x5 média 11x11

13 Filtros Passa-Baixas

14 Filtros Passa-Baixas

15 Filtros Passa-Baixas

16 Filtros Passa-Baixas

17 Filtros Passa Altas Os Filtros Passa Altas (FPA) ou de realce de bordas, são usados para eliminar feições de baixa freqüência e para realçar feições de alta freqüência. O tamanho da máscara (filtro) utilizado influencia o resultado final. Quanto menor forem as dimensões do filtro, menos detalhes serão realçados. No caso de feições lineares extensas, usa-se máscaras de dimensões grandes. Laplacianos

18 Filtros Passa Altas

19 Filtros Direcionais Filtros Direcionais de bordas são filtros passa alta que realçam bordas em certas direções, dependendo da implementação do filtro. As bordas em imagens são caracterizadas por transições abruptas de níveis de cinza. Nestes filtros os pesos são distribuídos de forma assimétrica em torno de um eixo hipotético. Sobel e Prewitt

20 Filtros Direcionais

21 Filtros Direcionais Prewitt