O Processamento Digital de Imagens

1. INTRODUÇÃO


O interesse em métodos de processamento digitais decorre de duas áreas principais de aplicação: melhoria de informação visual para a interpretação humana e o processamento de dados para percepção automática através de máquinas. Uma das principais aplicações de técnicas de processamento de imagens da primeira categoria foi o melhoramento de imagens digitalizadas para jornais, enviadas por meio de cabo submarino de Londres a New York. A introdução do sistema Bartlane de transmissão de imagens via cabo no início dos anos 20 reduziu o tempo requerido de mais de uma semana para de três horas no transporte de imagens através do oceano Atlântico. Um equipamento especializado de impressão codificava as imagens para transmissão a cabo, as quais eram então reconstruídas no terminal receptor. A figura abaixo foi transmitida dessa maneira e reproduzida numa impressora telégráfica contendo caracteres para a simulação de padrões de tons intérmediários.




Alguns dos problemas iniciais para tentar melhorar a qualidade visual dessas primeiras figuras digitais foram relacionadados à seleção dos processos de impressão e à distribuição dos níveis de brilho. O método de impressão usado na obtenção da figura acima foi abandonado em fins de 1921, e trocado por uma técnica baseada na reprodução fotográfica feita a partir de fitas perfuradas no termina receptor telégráfico.


O primeiro sistema Bartlane era capaz de codificar imagens em cinco níveis de brilho distintos. Essa capacidade foi aumentada para quinze níveis em 1929. A figura abaixo indica o tipo de imagem que se conseguiu obter usando esse último equipamento. Durante esse período, a introdução de um sistema para revelação de uma chapa de filme através de feixes luminosos modulados por uma fita de figura codificada melhorou consideravelmente oo processo de reprodução.



Melhoramentos nos métodos de processamento para transmissão de figuras digitais continuaram a ser feitos ao longo dos 35 anos que se seguiram. Entretanto, foi necessária a combinação do surgimento de computadores digitais de grande porte com o programa espacial para chamar atenção ao pontecial dos conceitos de processamento de imagem. O emprego de técnicas de computação parao melhoramento de imagens produzidas por uma sonda espacial iniciou-se no Jet Propulsion Laboratory(Pasadena, California) em 1964, quando imagens da Lua, transmitidas pelo Ranger 7, foram processadas por um comptador para corrigir vários tipos de distorção de imagem inerentes à câmera de televisão a bordo. Essas técnicas serviram de base para métodos melhorados no realce e restauração de imagens das missôes Surveyor para a Lua, a série Mariner de missões para Marte, os vôos tripulados da Apolo para a Lua e outros.


De 1964 até hoje, a área de processsamento de imagens vem crescendo vigorosamente. Além de aplicações no programa espacial, técnicas de processamento de imagens digitais são atualmente utilizadas para resolver uma variedade de problemas. Embora frequentemente não relacionados, esses problemas comumente requerem métodos capazes de melhorar a informação visual para a análise e interpretação humanas. Em medicina, por exemplo, procedimentos computacionais melhoram o contraste ou codificam os níveis de intensidade em cores, de modo a facilitar a interpretação de imagens de raios X eoutras imagens biomédicas. Geógrafos usam técnicas idênticas ou similares para estudar padrões de poluição em imagens aéreas ou satélites. Procedimentos para realce e restauração de imagens são usados para processar imagens de objetos irrecuperáveis ou resultados experimentais muito caros para repetição. Em arqueologia, métodos de processamento de imagens têm restaurado com sucesso figuras fotogradas borradas, que eram os únicos registro disponíveis de artefatos raros perdidos ou danificados. Em física e áreas relacionadas, técnicas computacionais rotineiramente realçam imagens de experimentos em áreas como plasmas de alta energia e microscopia eletrônica. Similarmente, aplicações de processamento de aimgens podem ser encontradas em astronomia, biologia, medicina nuclear, apoio da lei, defesa e aplicações industriais.


Texto e imagens extraídos do Livro Processamento de Imagens Digitais, Rafael C. Gonzalezee Richard E. Woods