O processamento de imagens digitais pode ser entendido como a melhoria da informação pictórica para a interpretação humana. Pode também ser encarado como o processamento dos dados de uma cena, através da máquina, para a percepção humana.
Existem muitos campos de aplicação para o processamento digital de imagens, como a biologia e a medicina, por exemplo. Estas requerem análises de imagens não-perceptíveis aos olhos humanos, como imagens de células por exemplo. Podemos citar também, as aplicações em astronomia, nas quais se faz necessário o estudo de imagens interplanetárias, fora do alcance da visão humana.
A análise de impressões digitais também é um bom exemplo do reconhecimento de padrões em imagens. Muitos criminosos somente podem ser reconhecidos e identificados graças à análise das digitais encontradas na cena do crime, por exemplo. Sabemos que as impressões digitais são identificadores naturais únicos dos seres humanos. São todas muito parecidas, mas nenhuma é igual a outra. A comparação de uma digital encontrada com outra pertencente a um banco de dados, permite-nos identificar a quem ela pertence.
Algo semelhante acontece com a leitura de retina. É preciso identificar os padrões e compará-los com um banco de dados para identificar uma pessoa.
Através dos exemplos acima citados, podemos perceber que o processamento das imagens digitais é de extrema importância ao homem quando se trata de estudos de objetos em micro e/ou macro proporções.
Uma sonda espacial deve ser controlada a distância. Existem muitos sensores que dizem sua posição, velocidade, aceleração e outros fatores de suma importância para esse controle, como os sensores ultra-sônicos ou infravermelhos. A análise das imagens obtidas por uma câmera acoplada a ela pode dar um detalhamento maior do ambiente em que ela se encontra, como cores e texturas, por exemplo. Também podemos, pelo processamento dos dados obtidos por esta câmera, definir sua posição e a posição dos elementos a sua volta.
A localização de objetos em locais de difícil acesso humano torna-se um trabalho difícil de ser realizado. Entretanto, é possível analisar imagens de tais locais e, identificando e comparando padrões, dizer com certo nível de precisão qual a posição real deste objeto.
Existem etapas fundamentais no procedimento de processar uma imagem. Estas podem ser vistas na figura abaixo e comentadas a seguir.
Todo o processo começa com a aquisição de imagens, que pode ser feita através de muitos dispositivos, como câmeras fotográficas ou filmadoras e scanners, por exemplos.
O segundo passo é o pré-processamento, onde são aplicados filtros para melhoria da imagem a ser analisada.
A segmentação e em seguida a representação e descrição formam um bloco de aplicações de transformadas no espaço ou na freqüência sobre a matriz de dados da imagem e análises de uma base de conhecimentos para enfim chegar ao reconhecimento e interpretação de padrões existentes na imagem original que podem trazer informações relevantes ao resultado.
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