INF1378 - 2002.2
Tópicos Especiais em Informática
Processamento Digital de Imagens
(4 créditos)

Site:

 www.tecgraf.puc-rio.br/~scuri/inf1378

Lista:

inf1378@tecgraf.puc-rio.br

Professor:

Antonio Scuri 
scuri@tecgraf.puc-rio.br
Tecgraf / PUC-Rio
2512-5984 ram 116

Horário:

3as e 5as de 16:00h às 18:00h na sala 214L.

Objetivo:

Apresentar os conceitos básicos de processamento de imagem e vídeo digitais. Desenvolver e prototipar rotinas de processamento enfocando suas aplicações na área de sistemas.

Em outras palavras, o foco central do curso é em implementação com embasamento teórico de processamento de imagens.

O curso qualifica o aluno de Sistemas de Informação na especificação e implementação de sistemas de processamento de imagens.

Programa:

Conceitos Básicos: Imagem, Vídeo e Som Digitais.
Captura e Reprodução
Armazenamento e Representação.
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Classes de Operações, Análise Quantitativa versus Qualitativa.
Técnicas de Implementação.
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Transformações Geométricas.
Quantização, Dithering.
Histograma e Estatísticas
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Operações Pontuais Unárias e Binárias:
    Op Unárias como Gráfico de Entrada e Saída
    Binarização, Negativo, Brilho, Contraste
    Op Aritméticas, Op. Lógicas,
    Op. Adaptativas,
    Fusão, Composição, Subtração e Remoção de Fundo,
    Equalização do Histograma,
    Processamento de Cor HSI.
---------------------------------------------------------------
Introdução à Transformada de Fourier.
Filtragem Espacial e na Freqüência:
    Não Lineares
    Suavização, Detecção de Bordas, Realce de Bordas
Operações Morfológicas.
---------------------------------------------------------------
Outras Transformadas de Domínio:
    Hough, DCT, Wavelets.
Compressão:
    RLE, Huffman, JPEG.
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Restauração. Extração de Atributos.

Pré-requisito:

INF1338 - TÓP. ESP. EM INFORMÁTICA - COMPUTAÇÃO GRÁFICA

Trabalhos:

Todos os trabalhos são programas em C/C++. Deve ser entregue o código fonte, o executável e um documento decrevendo a arquitetura interna com um resumo dos resultados. Veja em "Guia para Entrega dos Trabalhos" como proceder. Para cada dia de atraso 1 ponto é descontado. A data de entrega segue abaixo.

Avaliação:

T = (T1 + T2 + T3 + T4 + 4*TF)/8
Grau:  T >=5

Plano de Aulas:

Agosto Setembro Outubro Novembro
06  Apresentação e Discussões 03  Transformações Geométricas 01  T. de Fourier - Entrega T3 05  Compressão
08  Revisão de Conceitos Básicos 05  Quantização - Entrega T1 03  Filtragem Espacial 07  Restauração. Ext. de Atributos
13  Revisão de Conceitos Básicos 10  Quantização 08  Análise T3 12  Atendtimento TF
15  Resolução Temporal 12  Laboratório IMLAB 10  Estudos de Caso de Filtragem 14  Atendtimento TF
20  Captura e Reprodução 17  Análise do T1 15  Feriado 19  Apresentação - TF
22  Armazenamento e Representação 19  Op. Pontuais - Entrega T2 17  Discussões TF - Entrega T4  21  Apresentação - TF
27  Classes de Operações 24  Op. Pontuais 22  Filtragem Fourier
29  Técnicas de Implementação 26  Dithering, Análise T2 24  Op. Morfológicas
        29  Outras Transformadas    
        31  Palestra prof Sidnei    

Bibliografia:

  1. Jonas Gomes e Luiz Velho; Computação Gráfica: Imagem; IMPA; 1994; ISBN 85-244-0088-9
  2. Raphael C. Gonzalez e Richard E. Woods; Processamento de Imagens Digitais; Edgar Blucher; 2000; ISBN 8521202644
  3. Hugo Vieira Neto e Oge Marques Filho; Processamento Digital de Imagens; BRASPORT; 1999; ISBN 8574520098

Referências:

Monografias, Teses e Disertações:

Artigos Selecionados:

Painterly Rendering

Vídeo

Mosaics

High Dynamic Range

General Image Processing

(Obs: Os artigos aqui postados são para uso exclusivo dos alunos do curso. Para acesso à varios desses artigos é necessário uma conta válida na ACM. Internamente na PUC isso é possível atravéz do portal da ACM http://portal.acm.org.)

Sistemas de Processamento de Imagens:

Todos os sistemas a seguir possuem código aberto e podem ser pegos pela rede. Selecionamos apenas os sistemas cujo desenvolvimento ainda permanece ativo (ou quase) e são ricos em funcionalidade.

Nome Última Atualização Status Image Comentários URL
 IMLab 1.2 2002/10 App Byte,Int,
Real,Cpx -
RGB, Gray		  em C/C++, primeira versão, Linux/Win/SGI/Sun/IBM  http://www.tecgraf.puc-rio.br/~scuri/imlab
 ImageJ 1.2 2002/08 App+SDK Byte,Int, Real,RGB - Stacks  em Java, vem do NIH Image, sistema completo para análise, aceita plugins  http://rsb.info.nih.gov/ij/
 ImageTool 3.0 2002/05 App+SDK Byte,Int,RGB -  Stacks  em Borland C++, sistema completo para análise, aceita plugins  http://ddsdx.uthscsa.edu/dig/
 GIMP 1.3 2002/08 App+SDK Byte -
RGBA, GrayA		  em gtk, mas originalmente para UNIX, sistema para edição de images, aceita plugins  http://www.gimp.org/
 MegaWave 2.10 2002/02 App+Lib Byte,Real -
RGB, Gray - Movies		  Francês, UNIX, bons recursos, bem escrito  http://www.cmla.ens-cachan.fr/Cmla/Megawave/
 
 ImageKitchen 0.3 2002/01 App Byte -
RGBA, GrayA		  Linux/Win, organização confusa, Lua, inativo recentemente  http://www.distantfocus.com/projects/imagekitchen/
 Magic 4.0 2002/06 Lib Byte,Int,Real -
RGB, Gray		  Win/Mac/Linux/SGI, muito bem escrito, bem organizado, mais restrito  http://www.magic-software.com/
 XITE 3.4 2002/08 Lib Byte,Int, Real,Cpx -
RGB, Gray		  OSLO, X-Windows, muito rico em rotinas, código fácil de entender  http://www.ifi.uio.no/~blab/Software/Xite/
 OpenCV 2.1 2001/11 Lib Byte,Int,Real -
RGB, Gray		  da Intel, quase 1 ano sem atualizações, Linux/Win  http://www.intel.com/research/mrl/research/opencv/
 http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/
 Vision SDK 1.2 2000/05 Lib Byte,Int,Real -
RGB, Gray		  da Microsoft, apenas para constar, já não é atualizado a 2 anos  http://research.microsoft.com/VisionSDK/
 http://msdn.microsoft.com/library/en-us/dnvissdk/html/vissdk.asp

Sistemas de Processamento de Vídeo:

Nome Última Atualização Status Image Comentários URL
 VirtualDub 1.4 2002/08 App+SDK Byte - RGBA  em C++, Apenas Windows, muitos recursos, processa apenas vídeo, apenas monta o som  http://www.virtualdub.org/

Outros Cursos de Processamento de Imagens (PUC-Rio/IMPA):

Image Processing for Computer Graphics - Luiz Velho - http://www.visgraf.impa.br/Courses/ipcg.html - IMPA (voltado para problemas de Computação Gráfica)

Processamento Digital de Images - Sidnei Paciornik - http://www.dcmm.puc-rio.br/cursos/ipdi/ - DCMM/PUC-Rio (o objetivo final do curso é Análise de Imagens, voltado para Aplicações)

Visão Computacional - Raul Feitosa - http://www.ele.puc-rio.br/~visao/2002.2/ - ELE/PUC-Rio (voltado para Reconhecimento de Padrões)

última atualização - 01 de novembro de 2002 - scuri