Aula 02 - Representação digital de imagens.md

Tópicos Abordados

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Resumo da Aula

Um breve resumo dos pontos principais discutidos durante a aula.

Anotações Detalhadas

Motivação

![[99 - Meta/Attachments/02 Representação Digital de Informações Multimídia 3.png|600]] [[02 Representação Digital de Informações Multimídia.pdf#page=2&rect=33,47,703,493|02 Representação Digital de Informações Multimídia, p.2]]

![[99 - Meta/Attachments/02 Representação Digital de Informações Multimídia 2.png|600]] [[02 Representação Digital de Informações Multimídia.pdf#page=3&rect=34,50,694,495|02 Representação Digital de Informações Multimídia, p.3]]

Amostragem

[!PDF|definições] [[Processamento Digital de Imagens.pdf#page=52&selection=114,0,118,16&color=definições|Processamento Digital de Imagens, p.34]]

Para formar uma função digital, os valores de intensidade também devem ser convertidos (quantizados) em quantidades discretas.

![[99 - Meta/Attachments/Processamento Digital de Imagens.png|300]] [[Processamento Digital de Imagens.pdf#page=52&rect=146,230,290,393&color=definições|Processamento Digital de Imagens, p.34]]

Passos:

Amostragem em ambas a coordenadas $x$ e $y$.
Amostragem da amplitude

Entre as linhas A e B, estamos realizando a amostragem da amplitude relacionados aos dois pontos.

![[99 - Meta/Attachments/Processamento Digital de Imagens 1.png|300]] [[Processamento Digital de Imagens.pdf#page=52&rect=318,263,475,369&color=definições|Processamento Digital de Imagens, p.34]]

Percebem-se os ruídos no sinal, possivelmente por ser uma imagem escaneada. A partir deste sinal, podemos gerar uma função $f_{AB}(x_{AB},z)$ que o representa, onde $(x_{AB},z)$ são [[valor discreto x valor contínuo|valores contínuos]].

Por causa do ruído, devemos realizar uma amostragem do sinal, colhendo pontos igualmente espaçados ao longo da linha AB.

![[99 - Meta/Attachments/Processamento Digital de Imagens 2.png|300]] [[Processamento Digital de Imagens.pdf#page=52&rect=146,120,319,228&color=definições|Processamento Digital de Imagens, p.34]]

O conjunto de pontos $(x_{AB},z)$, onde $x_{AB}$ é o ponto no espaço de amostragem e $z$ é o [[valor discreto x valor contínuo|valor discreto]]. Desta forma, teremos a função de amostragem $h_{AB}(x_{AB},z)$.

Entretanto, os valores em $z$, que são os valores de intensidade ou amplitude do sinal, não foram convertidos em valores discretos. Desta forma, percebe-se que os tons de cinza devem ser convertidos em valores discretos, igualmente espaçadas, variando do preto ao branco. A esta conversão chamamos de quantização.

[!PDF|definições] [[Processamento Digital de Imagens.pdf#page=52&selection=120,37,128,5&color=definições|Processamento Digital de Imagens, p.34]]

As marcas verticais indicam o valor específico atribuído a cada um dos oito níveis de intensidade. Os níveis de intensidade contínuos são quantizados atribuindo um dos oito valores para cada amostra. Essa atribuição é feita dependendo da proximidade vertical de uma amostra a uma marca indicadora.

![[99 - Meta/Attachments/02 Representação Digital de Informações Multimídia 4.png|400]] [[02 Representação Digital de Informações Multimídia.pdf#page=5&rect=40,212,678,502&color=definições|02 Representação Digital de Informações Multimídia, p.5]]

Neste sinal podemos observar um outro exemplo de proximidade vertical.

Ao fim, é gerada uma linha de varredura digital, resultando nas amostras digitalizadas da amostragem e da quantização.

![[99 - Meta/Attachments/Processamento Digital de Imagens 3.png|300]] [[Processamento Digital de Imagens.pdf#page=52&rect=322,121,488,228&color=definições|Processamento Digital de Imagens, p.34]]

Isto tudo para uma $(x_{AB},y)$ linha da imagem!

Então, daqui por diante, a começar da parte superior da imagem, podemos realizar a conversão linha por linha.

![[99 - Meta/Attachments/Processamento Digital de Imagens 4.png|300]] [[Processamento Digital de Imagens.pdf#page=53&rect=332,606,581,746&color=definições|Processamento Digital de Imagens, p.35]]

Análise de sinais

Um exemplo interessante é mostrado aqui:

![[99 - Meta/Attachments/02 Representação Digital de Informações Multimídia 5.png|500]] [[02 Representação Digital de Informações Multimídia.pdf#page=18&rect=7,263,460,541&color=exemplos|02 Representação Digital de Informações Multimídia, p.18]]

Se somarmos os dois sinais em destaque, teremos o seguinte resultado:

![[99 - Meta/Attachments/02 Representação Digital de Informações Multimídia 6.png|500]] [[02 Representação Digital de Informações Multimídia.pdf#page=19&rect=98,50,616,435&color=exemplos|02 Representação Digital de Informações Multimídia, p.19]]

Devemos rever outros exemplos a partir da referência acima.

[!hint] Dica

Para rever as funções relacionadas à análise de sinais, veja o assunto em:

[[Série de Fourier]]

[[Transformada de Fourier]]

Espectro do sinal

![[99 - Meta/Attachments/02 Representação Digital de Informações Multimídia 7.png|500]] [[02 Representação Digital de Informações Multimídia.pdf#page=26&rect=20,43,697,492&color=exemplos|02 Representação Digital de Informações Multimídia, p.26]]

O gráfico mostra o espectro de frequência do sinal de voz. A amplitude está em decibéis (dB) e a frequência em Hertz (Hz). Este espectro foi criado utilizando a [[Transformada de Fourier]], pois ao invés de mostrar um sinal no tempo, passamos a analisar as frequências que compõem o sinal.

Links e Leituras Adicionais

[[02 Representação Digital de Informações Multimídia.pdf]]
[[Processamento Digital de Imagens.pdf]]

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