PROCESSAMENTO DIGITAL DE IMAGENS

Ogê Marques Filho e Hugo Vieira Neto - Editora Brasport, 1999

Conteúdo:

  • 1. Introdução

      • Processamento de Imagens: breve histórico e exemplos de aplicações

      Um sistema de processamento de imagens e seus componentes

        Aquisição
        Armazenamento
        Processamento
        Transmissão
        Exibição

      O sistema visual humano

      Sistemas de Visão Artificial: fundamentos e desafios

        Estrutura de um Sistema de Visão Artificial
        Domínio do problema e resultado
        Aquisição da imagem
        Pré-processamento
        Segmentação
        Representação e Descrição
        Reconhecimento e Interpretação
        Base de Conhecimento

      Estrutura e escopo do livro

      Na Internet - Capítulo 1

  • 2. Fundamentos de Imagens Digitais

      • Aquisição e digitalização de imagens
        Aquisição
        Digitalização

      Propriedades de uma imagem digital
        Vizinhança
        Conectividade
        Adjacência
        Caminho
        Medições de distância
          Distância Euclidiana
          Distância D4 (city-block)
          Distância D8 (tabuleiro de xadrez)

      Operações lógicas e aritméticas
        Operações aritméticas pixel a pixel
        Operações lógicas pixel a pixel
        Operações orientadas a vizinhança

      Operações de convolução com máscaras
        Deteção de pontos isolados
        Deteção de linhas
        Deteção de bordas

      Transformações geométricas
        Ampliação e redução (zoom)
        Alterações de dimensões (scaling e sizing)
        Translação
        Rotação
        Espelhamento (Flip)
        Warping
        Cropping, cutting e pasting

      Na Internet - Capítulo 2

  • 3. Técnicas de Modificação de Histograma

      • Conceito de histograma

      Transformações de intensidade

      Equalização de histograma

      Especificação direta de histograma

      Outras técnicas

        Hiperbolização
        Hiperbolização quadrática
        Expansão de histograma (Input cropping)
        Compressão de histograma (Output cropping)

      Limiarização (Thresholding)
        Influência da iluminação
        Limiarização pelas propriedades estatísticas da imagem

      Na Internet - Capítulo 3

  • 4. Filtragem, Realce e Suavização de Imagens

      • Considerações iniciais
        Filtragem no domínio espacial
        Filtragem no domínio da freqüência

      Suavização de imagens no domínio espacial
        Introdução
        Filtro da média
        Filtro da mediana
        Outros filtros
          Média de múltiplas imagens
          Média dos k vizinhos mais próximos

      Realce de imagens no domínio espacial
        Filtro passa-altas básico
        Realce por diferenciação
        Filtragem high-boost

      Transformada de Fourier
        Transformada de Fourier para sinais unidimensionais (1-D) contínuos
        Transformada de Fourier para sinais bidimensionais (2-D) contínuos
        Transformada de Fourier para sinais unidimensionais (1-D) discretos
        Transformada de Fourier para sinais bidimensionais (2-D) discretos
        Propriedades da transformada de Fourier para sinais bidimensionais (2-D) discretos
          Separabilidade
          Translação
          Periodicidade e simetria conjugada
          Distributividade
          Rotação
          Escala
          Valor médio
          Laplaciano
          Convolução
        A Transformada Rápida de Fourier (FFT)

      Filtragem no domênio da freqüência
        Filtro passa-baixas (FPB)
          Filtro passa-baixas ideal
          Filtro passa-baixas Butterworth
        Filtro passa-altas (FPA)
          Filtro passa-altas ideal
          Filtro passa-altas Butterworth
        Filtragem homomórfica

      Processamento de imagens coloridas
        Conceitos básicos
        Modelos de representação de cores
          O Modelo RGB
          O modelo CMY
          O modelo YIQ
          O modelo HSI
        Pseudocolorização
        Processamento de imagens coloridas full color

      Filtros adaptativos
        Introdução
        Aspectos Estatísticos
        Alguns tipos de filtros adaptativos
          Filtro de Erro Médio Quadrático Mínimo (MMSE - Minimum Mean-Square Error)
          Filtro de média e mediana com dupla janela (DW-MTM - Double Window-Modified Trimmed Mean)
          Filtro da Mediana Adaptativo (SAM - Signal Adaptive Median)

      Na Internet - Capítulo 4

  • 5. Morfologia Matemática

      • Introdução

      Dilatação e Erosão

        Definições básicas
        Dilatação
        Erosão

      Abertura e Fechamento
        Interpretação geométrica da abertura e do fechamento
        Propriedades da abertura
        Propriedades do fechamento

      Transformação hit-or-miss

      Algoritmos morfológicos básicos

        Extração de contornos
        Preenchimento de regiões (Region filling)
        Extração de componentes conectados
        Casco convexo (Convex Hull)
        Afinamento (Thinning)
        Espessamento (Thickening)
        Esqueletos
        Poda (Pruning)

      Na Internet - Capítulo5

  • 6. Compressão e Codificação de Imagens

      • Fundamentos
        Redundância de Codificação
        Redundância Interpixel
        Redundância Psicovisual
        Critérios de Fidelidade

      Modelos de compressão de imagem
        O codificador e decodificador de fonte
        O codificador e decodificador de canal

      Elementos de Teoria da Informação
        Medidas de informação
        O canal de informação
        Utilizando a Teoria da Informação

      Compressão sem perdas
        Códigos de palavra-código de comprimento variável
          Código de Huffman
          Código de Huffman Truncado
          Codificação Aritmética
          Codificação LZW (Lempel-Ziv-Welch)
        Codificação bit-plane
          Decomposição bit-plane
          Codificação de áreas constantes
          Run-length unidimensional
          Run-length bidimensional
        Codificação Preditiva sem Perdas

      Compressão com perdas
        Codificação Preditiva com Perdas
          Modulação Delta (DM)
          Modulação por Codificação Diferencial de Pulsos (DPCM)
          A etapa de quantização
        Codificação por transformadas
          Seleção de Transformadas
        Outras técnicas

      Padrões de compressão de imagens
        Padrões CCITT para fac-símiles Grupo 3 e Grupo 4
          Codificação unidimensional
          Codificação bidimensional
        JPEG
          Características do JPEG
          Codificador seqüencial
          DCT (Transformada Discreta de Cossenos)
          Quantização
          Ordenação zig-zag
          Codificador por entropia
          Decodificador seqüencial
          Compressão progressiva
          Codificação seqüencial sem perdas
          Outros aspectos do JPEG
        H.261
          Características do H.261
          Estrutura de dados
          Codificador
          Decodificador
        H.263
        MPEG
          Características do MPEG 1 e 2
          Estrutura dos quadros MPEG
          Codificação interframe
          MPEG-4
          MPEG-7

      Na Internet - Capítulo 6

  • 7. Aspectos práticos de hardware e software para processamento de imagens

      • O hardware
        Sensores
          Sensores a válvula
          Sensores de estado sólido (linear e de área)
        Frame grabbers / frame buffers
        Arquiteturas
        Dispositivos de saída
          Monitores de vídeo
          Impressoras
          Plotters
        Dispositivos de armazenamento

      O software
        Títulos disponíveis e classificação
          Software para Aplicações Científicas
          Software para Composição de Imagens Animadas
          Software para Conversão de Formatos
          Software para Manipulação de Imagens
          Software para Visualização de Imagens
        Linguagens e ambientes para desenvolvimento

      Na Internet - Capítulo 7

  • Apêndice A. Formatos de arquivos de imagens

      • Representação através de bitmaps e através de vetores
        Comparações entre as formas de representação
        Outras classes de representação

      Formatos de Arquivos de Imagem
        Arquivos de Imagens 2-D
        Arquivos de Imagens 3-D
        Arquivos de Animação e Vídeo

      Na Internet - Apêndice A

  • Apêndice B. Roteiros de laboratório de processamento de imagens

      • Conceitos Introdutórios

      Utilizando o MATLAB

        Operadores matriciais
        Operadores relacionais
        Operadores lógicos
        Caracteres especiais
        Entrada de variáveis e matrizes
        Principais funções

      Comandos e Funções da Toolbox de Processamento de Imagens

      Roteiros de práticas de laboratório

        Prática 1 - Fundamentos da toolbox de processamento de imagens do MATLAB®
        Prática 2 - Operações lógicas, aritméticas e estatísticas com imagens
        Prática 3 - Transformações geométricas e verificação de níveis de cinza de pixels
        Prática 4 - Métodos ponto-a-ponto de realce e análise de imagens
        Prática 5 - Filtragem no domínio espacial
        Prática 6 - Filtragem no domínio da freqüência
        Prática 7 - Morfologia Matemática

      Na Internet - Apêndice B

  • Glossário

    • Cada capítulo ainda inclui grande quantidade de imagens ilustrativas das técnicas descritas, exemplos, exercícios resolvidos e propostos e ainda indicações bibliográficas precisas para o aprofundamento em cada assunto, bem como sugestões de sites na Internet diretamente relacionados aos temas considerados.

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    Última atualização: 2 de agosto de 1999.