Atividade 4 - Processamento Digital de Imagens - UAM

Prévia do material em texto

#1 O processamento digital de imagens pode ser definido como o método de aquisição e processamento de informações visuais. Assim, podemos compreender que o processamento digital de imagens consiste, basicamente, no processamento de imagens por meio de um computador digital. Para isso, alguns processos são realizados.
 
Com base no apresentado, avalie as afirmações a seguir:
 
I. Os processos de nível baixo caracterizam-se por utilizar imagens, tanto na entrada quanto na saída. Tratam, basicamente, de operações primitivas, como a redução de ruídos, alteração no contraste, mudança no brilho, dentre outras modificações.
II. Os processos de nível médio caracterizam-se pelo emprego de tarefas voltadas à segmentação de imagens, que consiste na divisão de uma imagem por objetos ou regiões, além de suas descrições, reduzindo-os a uma forma mais apropriada para que sejam processados por um computador e, por fim, ocorre o reconhecimento ou a classificação desses objetos ou regiões.
III. Os processos de nível intermediário consistem na utilização de uma imagem digital que dispõe de uma quantidade finita de componentes que, por sua vez, possui localização individual e valores específicos.
IV. Os processos de nível alto consistem na apresentação de um significado para o conjunto de objetos ou regiões reconhecidas, como ocorre, por exemplo, durante a análise de imagens, convergindo, ao final, na realização de atividades associadas à visão, como as funções cognitivas.
 
É correto o que se afirma em:
R: I, II e IV
#2 Sabemos que a leitura e o entendimento dos dados de uma imagem, ou seja, sua análise, são, em muitos casos, atividades, razoavelmente, complexas. Uma técnica intermediária, que tende facilitar esse processo, é conhecida como segmentação de imagens. 
 
Sobre a análise de imagens e o processo de segmentação, assinale a alternativa correta.
R: No processo de análise de imagens, a análise é uma tarefa difícil e extremamente dependente da correta extração de características dos objetos, especialmente em imagens ruidosas.
#3 Independente da imagem, a característica do seu histograma será sempre a mesma. Imagens em alto contraste geram histogramas mais “largos” e imagens em baixo contraste geram histogramas mais “estreitos”. Assim, de uma forma geral, são as técnicas desses histogramas que possibilitam a extração de diferentes informações sobre as imagens. Como exemplo, a alteração do contraste de uma imagem busca sempre melhorar a sua qualidade. 
A partir disso, analise as asserções apresentadas e a relação entre elas.
I. Para melhorar a qualidade da imagem, deve-se adotar critérios que são objetivos ao sistema visual humano. 
PORQUE:
II. Os critérios objetivos à visão humana irão dificultar a percepção dos detalhes e das informações nas imagens utilizadas.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta
R: As asserções I e II são proposições falsas.
#4 Sabemos que os principais tipos de descontinuidades detectadas nas imagens digitais são os pontos, os segmentos de retas, as junções e as bordas, sendo que a identificação dessas descontinuidades é realizada com base em uma varredura da imagem, por meio de uma máscara.
 
PEDRINI, H.; SCHWARTZ, W. R. Análise de imagens digitais: princípios, algoritmos e aplicações. São Paulo: Cengage Learning Brasil, 2007.
 
Com base no apresentado, avalie as afirmações a seguir:
 
I. Na detecção de segmento de reta, a transição entre duas regiões pode ser estabelecida com base na descontinuidade dos níveis de cinza encontrados na imagem.
II. Na detecção de junções, dentre as aplicações utilizadas, se encontram a detecção de movimento, a restauração de imagens e a localização de pontos homólogos.
III. Na detecção por segmentos de retas, o processo é realizado pelo uso de máscaras, porém a máscara pode variar conforme o tipo de reta.
IV. Na detecção de bordas isoladas em uma imagem, o processo é realizado mediante a aplicação direta de uma máscara específica.
 
É correto o que se afirma em:
R: II e III, apenas
#5 Um exemplo do uso da segmentação de imagens, segundo Gonzalez e Woods (2009), está na inspeção automatizada de componentes eletrônicos. Nesse caso, a preocupação está, diretamente, na análise das imagens dos produtos, visando determinar a ausência ou a presença de algum tipo específico de anomalia, como circuitos interrompidos ou a falta de algum componente. Por esse motivo, a segmentação não deve extrapolar os limites daquilo que se busca, pois isso seria um processamento desnecessário, uma perda de tempo.
GONZALEZ, R. C.; WOODS, R. E. Processamento digital de imagens. 3. ed. São Paulo: Pearson, 2009.
Com base no apresentado, avalie as afirmações a seguir:
I. A segmentação tem o objetivo principal de subdividir uma imagem em objetos ou regiões que a compõem.
II. Na segmentação de imagens, o processo de segmentação deve parar no momento em que as regiões de interesse da aplicação em questão forem encontradas.
III. Na segmentação de imagens, os processos são relativamente simples quando tratamos do contexto do processamento digital de imagens.
IV. A segmentação de imagens é fundamental para a qualidade das informações resultantes de um sistema de análise de imagens.
 correto o que se afirma em:
R: I, II e IV, apenas
#6 Sabemos que as transformadas possuem diversas aplicações no campo do processamento digital de imagens, incluindo a segmentação, a filtragem e a compressão de dados. Sobre as características e as funções das transformadas de imagens, assinale a alternativa correta.
R: Alterar a representação inicial da imagem é uma das características de uma transformada.
#7 O processamento de uma imagem, buscando segmentar um determinado número de objetos, geralmente em diferentes posições e com diferentes formas e tamanhos, se caracteriza como uma tarefa complexa e muito dependente da correta extração de características dos objetos, especialmente em imagens ruidosas.
 
A partir disso, analise as asserções apresentadas e a relação entre elas.
 
I. Um dos problemas relacionados ao processamento da segmentação das imagens é a ocorrência de ruídos. 
PORQUE:
II. As regiões distintas da imagem poderiam ser identificadas, de forma incorreta, como uma única região, ou pode ocorrer o inverso, uma região homogênea pode ser dividida em regiões menores.
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta:
R: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
#8 Em essência, sabemos que o contraste representa a escala da diferença entre o preto e o branco em uma imagem. Na radiologia, por exemplo, a mudança do contraste é realizada por meio da ingestão de determinadas substâncias pelos pacientes, para que ocorra uma melhora na qualidade das imagens utilizadas para diagnósticos médicos. As principais transformações não-lineares de contraste são baseadas em algumas funções.
 
Com base no apresentado, avalie as afirmações a seguir:
 
I. A função logaritmo consiste na substituição de cada pixel da imagem pelo seu logaritmo, proporcionando um realce maior para os pixels de baixa intensidade (regiões claras).
II. A raiz quadrada é descrita pela função g = T(f) = a √f, que vai agir de forma semelhante à função logaritmo, aumentando o contraste das regiões de média e baixa intensidade na imagem.
III. A função exponencial troca cada valor de pixel da imagem pelo seu valor exponencial, proporcionando um realce maior nos pixels com alta intensidade (regiões claras).
IV. A função quadrado é descrita pela função g = T(f) = af2, que funciona de forma semelhante à função exponencial, melhorando o contraste das regiões com média e alta intensidade nas imagens.
 
É correto o que se afirma em:
R: II, III e IV, apenas
#9 Segundo Pedrini e Schwartz (2007), o processo de detecção da descontinuidade envolve o cálculo da soma dos produtos dos coeficientes dessa máscara pelos níveis de cinza da região delimitada pela máscara em questão. Esse processo se aplica à detecção de pontos, de segmentos de reta, de bordas e de junções.
 
PEDRINI,H.; SCHWARTZ, W. R. Análise de imagens digitais: princípios, algoritmos e aplicações. São Paulo: Cengage Learning Brasil, 2007.
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir:
 
I. A detecção de segmentos de reta é realizada pelo uso de uma máscara padrão, independente das características da imagem.
II. A detecção de bordas é realizada por meio da análise da descontinuidade dos níveis de cinza encontrados em duas regiões distintas da imagem.
III. A detecção de junções pode ocorrer na identificação de pontos de alta curvatura ou inflexão, nos contornos obtidos nos objetos ou na formulação de funções paramétricas.
IV. A detecção de pontos é realizada com base nas diferenças ponderadas entre os valores do ponto central e seus vizinhos.
 
É correto o que se afirma em:
R: II, II e IV, apenas
#10 Segundo Pedrini e Schwartz (2007), uma das características principais utilizada para descrever o conteúdo de uma imagem é a forma do objeto, caracterizando-se como uma informação visual. 
.
 
PEDRINI, H.; SCHWARTZ, W. R. Análise de imagens digitais: princípios, algoritmos e aplicações. São Paulo: Cengage Learning Brasil, 2007.
 
A partir disso, analise as asserções apresentadas e a relação entre elas.
 
I. Ao longo dos últimos anos, diferentes modelos de representação e descrição dos objetos vêm sendo propostos.
PORQUE:
II. Existem muitos problemas práticos, e o ruído pode causar distorções na forma dos objetos, a oclusão com outros objetos, dentre outros tipos de degradações.
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta:
Sua resposta está incorreta.
A alternativa está incorreta. A asserção I é uma proposição verdadeira, pois, na maioria desses modelos, a principal preocupação consiste em melhorar os descritores de forma, de maneira que existam baixas, ou nenhuma, interferências pelos ruídos e pelas transformações geométricas causadas por translação, rotação e mudança de escala. A asserção II é uma proposição verdadeira e justifica a primeira, pois os diferentes métodos de aquisição de imagem, surgidos nos últimos tempos, possibilitaram a obtenção de imagens completamente diferenciadas para análise, contudo com novos tipos de interferências, gerando, assim, a necessidade de novos modelos de representação.