DC-UFRPE/Licenciatura Plena em Computação/Disciplinas Optativas/Processamento de Imagens/Conteudo/Operações Aritméticas

Operações Aritméticas

Adição para redução de ruídos

• Adição de imagens estáticas com ruído aleatório. Por ser aleatório (não ter correlação entre quadros), a contribuição do ruído não se soma, levando a um aumento na razão sinal/ruído (signal to noise ratio - SNR).
• O aumento da SNR é proporcional a raiz de N, onde N é o número de imagens somadas.
• Divide-se o resultado da soma por N, sendo essa operação a média dessas imagens.
• Aplicações comuns: Imagens de vídeo e de microscopia eletrônica e astronomia.

Adição para normalização de brilho de imagens

• Adequar a faixa total de níveis de cinza a um intervalo pré-definido.

Adição de Imagens

Subtração ou divisão para eliminação de fundo

• Obtenção de uma imagem do fundo irregular, experimentalmente ou gerada por software, e subtração da imagem original, gerando uma imagem corrigida.

• Aplicações comuns: Imagens de microscopia óptica e eletrônica.

Subtração na detecção de movimento

• Subtração de imagens em que parte da imagem esteja em movimento ou tenha se modificado.

• A subtração irá gerar uma clara fronteira entre as regiões que se movem e as regiões estáticas.

Subtração detecção

Divisão no aumento do contraste

• Permite o realce das diferenças de imagens com níveis de intensidade diferentes

• Salienta uma imagem em detrimento da outra

As áreas escuras representam índice de vegetação baixo enquanto que as áreas claras representam índice de vegetação alto.

Limitações

• O resultado das operações aritméticas entre imagens, ou bandas de uma imagem multiespectral, pode ser menor que o valor mínimo (underflow) ou exceder o valor máximo (overflow) permitido na codificação de seus níveis digitais.

• Por exemplo, numa imagem com radiometria codificada com 8 bits podemos ter valores resultantes negativos, menores que 0, e maiores que 255.

Limitação

Corrigindo o Intervalo

Zmin = -20 (Menor Valor) e Zmax = 31 (Maior Valor)

a = ($2^{8}$-1)/(Zmax - Zmin) = 255/51 = 5

b = -a*Zmin = -5*(-20) = 100

• Numa transformação linear, o valor de a, multiplicativo, é também chamado ganho (Contraste) e o valor de b, aditivo, é chamado de offset (Brilho)

• Transformação Linear
  • S = a*Z + b
  • S = 5*Z + 100
• Aplica-se os valores de a e b, calculados com a fórmula do slide anterior em cada elemento da imagem Z resultante.
• Assim, obtém-se a imagem S, que foi realçada com valores mínimo e máximo iguais a 0 e 255, respectivamente.
• S = 5*Z + 100

  

  Limitação_Imagem_Resultante