computação gráfica processamento de imagem lmarcos/courses/compgraf
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Computação GráficaProcessamento de Imagem
www.dca.ufrn.br/~lmarcos/courses/compgraf
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Processamento de Imagens
– Processamento de pontos– Filtragem (processamento de imagens)– Compressão e restauração de imagens– Warping– Morphing– Composição
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Processamento de Imagens
• PI: generalização 2D, discreta, de processamento de sinais (Engenharia Elétrica, Áudio, Sismologia, etc).– Referimo-nos a uma imagem como um
sinal bi-dimensional
• Processamento de Ponto– Modifica valor em função do valor de entrada
• Filtragem de Imagens– Modifica o valor do ponto em função dos
vizinhos
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Processamento de ponto
• Entrada: I(x,y)[0,1] Saída: I’(x,y)=f(I(x,y))• Transforma cada pixel separadamente• Considerando v no intervalo [0,1]:
• f(v) = v (sem mudança, Idt)
• f(v) = 1 - v (nega a imagem)
• f(v) = vp (p<1) Aumenta brilho
• f(v) = vp (p>1) Diminui brilho
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Warping (“entortamento”)
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Morphing
• Transforma uma imagem na outra, de forma suave
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Morphing: bela no gato
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Composição de imagens
• Uma imagem composta a partir de camadas• O canal alpha (a) adicional é usado para isso• Opacidade: 0 é transparente e 1 opaco• Alpha armazenado em 8 bits• Matematicamente:• b(x,y)= (1-a)I1(x,y) + aI2(x,y)• a = 0 ou 1: uma ou outra vence• 0< a < 1: cor resultante é composição das duas• Efeitos especiais (inserção de caracteres ou
objetos artificiais em filmes), retoques em fotos etc.
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Composição
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Composição
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Composição
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Inserindo a sombra
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Filtragem
• Recebe como entrada uma imagem
• Realiza alguma operação
• Resultado é uma imagem
Imagem Filtragem Imagem
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Aplicações de filtragem
• Restauração
• Melhoria de Imagens
• Extração de features (características)
• Atenuação
• Compressão de imagens
• Pré-processamento para segmentação
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Sinais e Filtragem
• Áudio gravado é um sinal 1D: amplitude(t)
• Imagem é um sinal 2D: int(x,y) ou cor(x,y)
• Sinais podem ser contínuos (analógicos) ou discretos (digitais)
• Tratamos imagens (raster) que são sinais discretos no espaço (x,y), em intensidade (valor quantizado) e no tempo (t)
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Convolução
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Convolução
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Filtro passa-baixa (atenuação)
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Detecção de arestas
• Gradiente (2D):
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Detecção de arestas
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Detecção de arestas
• Magnitude do gradiente
• Direção de mudança da intensidade
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Outros detetores de bordas
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Ressaltando bordas (zero-crossing ou cruzamento em
zero)
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Ressaltando bordas
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Ressaltando bordas
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Operador Gaussiano
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Significado das variáveis
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Outras formas
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Cara das máscaras
• Gaussiano
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Gradiente do gaussiano
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Laplaciano do gaussiano
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Máscaras
• Gaussiano
1 2 1
1/16 2 4 2
1 2 1
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Máscaras
• Gradiente do Gaussiano
• Laplaciano do Gaussiano
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Efeitos
• Gaussiano
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Efeitos
• Gradiente do Gaussiano