Projeto 01 de processamento de imagens digitais

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Redimensionamento e filtragem de imagens.
No domínio espacial e da frequência.

José Gabriel Hermes Cavalcanti
Departamento de Ciência da Computação – Introdução ao Processamento de Imagens Universidade de Brasília - UNB Brasília, Brasil Estudante, matrícula 11/0125011

Resumo—Este relatório busca descrever a realização do primeiro projeto da disciplina introdução ao processamento deimagens, assim como procedimentos e resultados do mesmo. Palavras-chave—filtragem; escala; redimensionamento;

I.

INTRODUÇÃO

Tendo como objetivo a fixação de conceitos de realce no domínio espacial, filtragem no domínio da frequência e de morfologia matemática, o projeto 1, dividido em três partes, consistiu na construção de três programas e suas execuções completas, assim como a análise dosresultados destas execuções. Este relatório objetiva divulgar as conclusões retiradas de todo o processo. II. METODOLOGIA

B. Questão 02 Considerando que ambas as funções prontas do OpenCV, a cvGaussianBlur e a cvLaplace não possibilitam a aplicação de uma máscara ou demais configurações personalizadas, foi criada uma matriz de máscara a ser utilizada na função cvFilter2D correspondente ao operadorLaplaciano e utilizada a função cvSmooth para a operação de suavização gaussiana. Utilizando máscaras padronizadas de centros -4, 4, -8, 8, montadas manualmente para o processo de aguçamento Laplaciano (integradas ao programa) e utilizando a opção CV_GAUSSIAN na função cvSmooth, a execução do programa consistiu em aplicar as funções necessárias com os parâmetros adequados exigidos para a execuçãodo projeto. C. Questão 03 Na falta de função padronizada à criação de filtros, cria-se uma função manual contendo a equação que relaciona a distância do centro do filtro notch ao valor da matriz do filtro, tal que as coordenadas do ponto em que o filtro deve ser aplicado é um dos parâmetros da função. No algoritmo principal, se faz o processo de padding e da transformada de Fourier da imagem.Aplica-se um desvio na imagem de modo que centralize as altas frequências. Realiza-se então o procedimento de filtragem propriamente dito, e então a transformada é revertida, e a imagem processada é salva. III. RESULTADOS

Na realização deste projeto, foi utilizada a biblioteca de funções de programação OpenCV, com programação em linguagens C e C++, nas questões 1, 2 e 3. Tais programas foramconstruídos, compilados e executados na Ide CodeBlocks em sistema operacional x64 Ubuntu 12.04.

A. Questão 01 Tendo em vista o objetivo da questão, que seria o redimensionamento da imagem, adotou-se a abordagem da aproximação discreta de uma função contínua, tendo em vista que a compressão ou a expansão de um sinal real pode ser feito com a multiplicação de sua função por uma constante, no caso, ofator de redimensionamento diretamente. Em linhas gerais, o programa funciona para diversos fatores de escala, a partir de um algoritmo pensado para a redução, mas utilizável para o aumento de imagens, a partir da formação de um intervalo inverso ao fator de escala a ser aplicado na imagem original – uma cópia da imagem, a redimensionada é feita; enquanto o avanço dos elementos da matriz de pixelsdesta é unitário, o avanço da correspondente à figura original é o arredondamento do avanço geral do intervalo – de modo que uma imagem redimensionada é criada sem nenhum processamento ou tratamento.

Todos os programas foram executados com o seguinte resultado: A. Questão 01 A partir das imagens obtidas com o tratamento, percebe-se que nas reduzidas: Há uma grande perda de informação nasimagens, além de se notar que com a falta de tratamento antialising, percebe-se fortemente a presença do fenômeno nas torres da igreja retratadas pela segunda imagem. Na primeira há uma redução tão grande que surgem distorções que sugerem que as janelas nas tais torres estão onduladas, ao invés de retas.

Na segunda imagem, foi aplicado um filtro de suavização gaussiano de tamanho 3 por 3 e...
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