Processamento de imagem

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CURSO DE PROCESSAMENTO E ANÁLISE DE IMAGENS ENECA 2005

Curso de Processamento e Análise de Imagens

Alberto Xavier Pavim

Mário Lucio Roloff

Florianópolis, 12 de Outubro de 2005

Sumário
1 Introdução 2 Processamento e Análise de Imagens 2.1 2.2 Terminologia associada à Visão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fundamentos para o Processamento e Análise de Imagens. . . . . . . . . . . . . 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3 Propriedades das Imagens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pré-Processamento de Imagens (Realce de Características) . . . . . . . . Morfologia Matemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Segmentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 3 5 5 8 18 20 27 30 31

Aplicações . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Conclusões 4 Informações Gerais

i

Lista de Figuras
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 Interdependência entre os termos da área de sistemas de visão. . . . . . . . . . . Etapas de formação das imagens em um sistema de visão. . . . . . . . . . . . . . Amostragem e quantização dos dados analógicos de uma linha daimagem. . . . Vizinhanças N4 (p), ND (p) e N8 (p) do pixel p = 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . Ilustração de caminhos conectados e regiões um uma imagem binária. . . . . . . Ilustração do operador T sobre a vizinhança de um ponto da imagem. . . . . . . Típicos arranjos de operadores para processamento espacial. . . . . . . . . . . . Operador 3X3 aplicado sobre a vizinhança de um ponto da imagem. .. . . . . . Ilustração de operações básicas de pré-processamento. . . . . . . . . . . . . . . 5 6 7 8 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 29

2.10 Ilustração de operações lógicas e aritméticas de pré-processamento. . . . . . . . 2.11 Ilustração de operações de filtragem de suavização e enfatização. . . . . . . . . . 2.12 Representação de uma imagem através de seu histograma. .. . . . . . . . . . . 2.13 Ilustração do processo de equalização do histograma de uma imagem. . . . . . . 2.14 Passos realizados no processamento frequencial de imagens. . . . . . . . . . . . 2.15 Representação de uma imagem no domínio da frequência. . . . . . . . . . . . . 2.16 Principais formas de elementos estruturantes na morfologia matemática. . . . . . 2.17 Princípio de funcionamento deoperadores morfológicos. . . . . . . . . . . . . . 2.18 Diversas configurações de máscaras para a detecção de descontinuidades. . . . . 2.19 Detecção de pontos, linhas e bordas numa imagem. . . . . . . . . . . . . . . . . 2.20 Simples ilustração de técnicas de detecção de limiares. . . . . . . . . . . . . . . 2.21 Processo de segmentação por crescimento de regiões. . . . . . . . . . . . . . . . 2.22Processo de segmentação por divisão e agrupamento. . . . . . . . . . . . . . . . 2.23 Processo de segmentação por divisores de águas. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.24 Diversas áreas de aplicação das tecnologias de visão e processamento de imagens.

ii

Nomenclatura
DFT IA Transformada Discreta de Fourier, do inglês Discrete Fourier Transform Inteligência Artificial

OCR ReconhecimentoÓptico de Caracteres, do inglês, Optical Character Recognition OCV Verificação Óptica de Caracteres, do inglês, Optical Character Verification

iii

Capítulo 1

Introdução
Nem todos os animais dependem tanto da visão para sua orientação como os homens. Os seres humanos são animais que apesar de apresentarem cinco sistemas de sensoreamento – visão, audição, olfato, gustação e tato – dependem econfiam excessivamente na sua visão, por ser o sentido que fornece o maior número de informações necessárias para a interpretação do mundo exterior [2, 19]. Atualmente, uma tecnologia que emula a visão humana encontra-se em avançado desenvolvimento. Ela visa principalmente atacar problemas onde o ser humano necessite da visão para tarefas de inspeção, classificação ou monitoramento em geral, que...
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