O documento apresenta um plano de aula para o curso de Processamento de Imagem no 8o semestre. Serão abordados tópicos como digitalização, armazenamento, processamento, análise espectral e técnicas de restauração de imagens. As avaliações incluem provas teóricas e apresentação de trabalhos.

1. Processamento de Imagem
8º Semestre
Prof. Fábio Campinho

2. Dinâmica da Aula
Aula prática em laboratório na terça-feira
Aula teórica em sala de aula na sexta-feira

3. Ementa
Imagens e o processamento digital.
Digitalização e visualização de imagens.
Transferência e Armazenamento de
imagens.
Processamento de Imagens.
Análise espectral, filtragem digital e técnicas
de restauração de imagens.

4. Bibliográfia
Bibliografia Básica:
GONZALEZ, Rafael C., WINTZ, Paul. Digital
Image Processing . EUA, 1997.
Bibliografia Complementar:
CUNHA, Gilberto José et al. Computação e
suas aplicações em CAD. São Paulo: Atlas,
1987.

5. Ferramentas
Mathlab
Visual Studio C#

6. Avaliações
Prova teórica (1ª. Unidade)
Apresentação de Trabalho digital de imagem
Prova teórica (2ª. Unidade)

7. Mini Curriculum
Analista de Sistemas com 13 anos de
experiência
Bacharel em Desenho com Ênfase em
Computação Gráfica
Pós Graduado em Sistemas Distribuídos e
WEB
Colaborador da Revista Codificando.NET
Diretor de TI da INSIX Soluções Inteligentes
Professor de Computação Gráfica e
Processamento de imagens da Dom Pedro II

8. Processamento de Imagem
Processamento de imagem é qualquer forma de
processamento de dados no qual a entrada e saída são
imagens tais como fotografias ou quadros de vídeo. Ao
contrário do tratamento de imagens, que preocupa-se
somente na manipulação de figuras para sua
representação final, o processamento de imagens é um
estágio para novos processamentos de dados tais como
aprendizagem de máquina ou reconhecimento de
padrões. A maioria das técnicas envolve o tratamento da
imagem como um sinal bi-dimensional, no qual são
aplicados padrões de processamento de sinal.

9. Dia a Dia
Fotografia e Impressão
Satélite
Meteorologia
Medicina
Transito
Reconhecimento biométrico

10. História
“Uma imagem vale mais que 1000 palavras”
(Autor Desconhecido)
Áreas de Aplicabilidade
Aperfeiçoamento da percepção humana
Processamento dos dados das imagem para
transmissão, armazenamento e representação
para máquinas autonomas.
Cabo Bartlane: Londre a Nova York
5 niveis de cinza: 1922
15 níveis de cinza: 1929

11. Fatos Importantes
1948: Transistor
1950-1960: Circuito Integrado
1960: S.O.
1970: Micropocessador
1979: Tomografia (Nobel de Medicina)
1980: PC Personal Computer
1984: S.O. Gráfico (MAC)

12. Espectro Eletromagnético

13. Spectro Eletromagnetico
Gama - 5 nm a 1 fm/1 am – Ficção – Hulk
Raio X – 1nm a 5 pm – 1895
Ultravioleta – UV Próximo 380 nm 200nm –
UV Distante 200 nm 10 nm – UV Extremo – 1
nm 31 nm
Luz Negra – 380 nm a 420 nm – Atrair insetos,
dinheiro falso, decorações boates.

14. Infravermelho
Infravermelho – 1800 – Utilizado para troca de
informações entre computadores, celulares e outros
eletronicos.
Microscópios Fluorescente (Meado do Século XX)
Imagens Biológicas
Observações Astronômicas

15. Radar
Radar – 1904 – oscilador, trasmissor e
modulador.
Nuvens
Vegetação
Gelo
Areia Molhada
Utiliza Antena e Processamento em
computador

16. Spectro Eletromagnetico
FM – Modulador de Frequencia
TV – 1924 – Londres
Ondas curtas - 3000kHz a 30.000 kHz (3-30
MHz)

17. Spectro Eletromagnetico
AM – 1905 – Modulação em Amplitude
Ondas Curtas - 2.3 MHz–26.1 MHz, divididas em quinze
bandas, apresentam longo alcance, porém baixa qualidade de
sinal.
Ondas Médias - 520 kHz–1,610 kHz, utilizada nas Américas,
esta banda possui médio alcance.
Ondas Longas - 153 kHz–279 kHz, não disponível no hemisfério
oeste, é usado para transmissões na Europa, África, Oceania e
parte da Ásia.
Ondas Tropicais - 2300 kHz-5060 KHz de 120-90-75-60 metros,
utilizada entre os Trópicos, esta banda possui longo alcance,
razoável qualidade de sinal.

18. Ilusão de Ótica

19. Ilusão de Ótica

20. Ilusão de Ótica

21. Ilusão de Ótica

22. Ilusão de ótica

23. Ilusão de Ótica

24. Ilusão de Ótica

25. Ilusão de Ótica

26. Ilusão de Ótica

27. Globo Ocular

28. Imagem
Imagem = f (x,y);
0 < f(x,y) < ∞
Luminosidade (Illumination) + Reflexo
(Reflectance)
f(x,y) = i(x,y)r(x,y)
0 < i(x,y) < ∞
0 < r(x,y) < 1

29. Luminosidade
lm = Luminosidade
Dia claro
90.000 lm/m2
Dia Nublado
10.000 lm/m2
Escritório
1000 lm/m2
Lua Cheia
0.1 lm/m2

30. Reflexo
0 a 100%

31. Exemplo e Quantificação

32. Representação da imagem

33. Espaço por Bits

34. Resolução de Imagem

35. Resolução de Imagem

36. Resolução de Cores

37. Aumento de tamanho

38. Adjacência, Conexão, Regiões e
Fronteiras

39. Operações Lógicas

40. Spatial Operation
Operações em um único pixel
s = T(z)
Neighborhood

41. Geometric Spatial Transformation
(x,y) = T{(v,w)}

42. Vetor de Cores

43. Image Negative

44. Image Negative

45. Correção de Gama
Monitores CRT com Intensidade variando
entre 1.8v e 2.5v

46. Contraste

47. Contraste

48. Bit-plane slicing

49. Bit-plane slicing

50. Histograma
Na estatística, um histograma é uma representação gráfica da distribuição
de frequências de uma massa de medições, normalmente um gráfico de
barras verticais. É uma das Sete Ferramentas da Qualidade.
O histograma é um gráfico composto por retângulos justapostos em que a
base de cada um deles corresponde ao intervalo de classe e a sua altura à
respectiva freqüência. Quando o número de dados aumenta
indefinidamente e o intervalo de classe tende a zero, a distribuição de
freqüência passa para uma distribuição de densidade de probabilidades. A
construção de histogramas tem caráter preliminar em qualquer estudo e é
um importante indicador da distribuição de dados. Podem indicar se uma
distribuição aproxima-se de uma função normal, como pode indicar mistura
de populações quando se apresentam bimodais.
h(rk) = nk

51. Histograma

52. Histograma

53. Equalização pelo Histograma

54. Equalização de Histograma

55. Equalização de Histograma

56. Spatial Filter

57. Spatial Filter

58. Jean Baptiste Joseph Fourier
1822
The analytic theory of heat
Trabalho para 04/03/2010
2 pontos
3 por equipe
1 página escrita + apresentação

59. Cores

60. Cores

61. Cores

62. RGB

63. RGB

64. RGB

65. Conversão RGB - CMYK
C=1-R, M=1-G, Y=1-B, K

66. Transferência de Imagens
Padrões
Analógicos
TV
Radar
Digital
TV
Internet / IP
Bluetooth

67. Armazenamento de Imagens
Analógico
Fita Cassete
Digital
DVD
Video CD
TV – HD
Computador, ...

68. Armazenamento de Imagens
Protocolos
MPEG 1 – 1.5 Mbps
MPEG 2 – 10 Mbps
MPEG 3 – 60 Mbps – Cancelado
MPEG 4 – 40 Mbps - Atual
MPEG (Moving Picture Expert Group)
AVI
DIVX
XVID
RMVB
WMV

69. Sensibilidade e Captura de Imagem

70. Captura Linear

71. Compressão de imagens

72. Compressão de imagens

73. Compressão de imagem
Escalabilidade
Qualidade Progressiva
Resolução Progressiva
Região de Interesse
Meta Information
Poder de processamento

74. Compressão de imagens

75. Compressão de imagens

76. Compressão de Imagens

77. Compressão de imagens

78. Compressão de imagens

79. Compressão de imagens

80. Compressão de imagens

81. Compressão de imagem
Run-length Encoding (BMP)
Adaptive Dicitionary (GIF)
Deflation (PNG)
Tranform Coding (JPEG)
Chroma subsampling (JPEG)

82. Convolution

83. Convolution