VC-10: FILTROS NO DOMÍNIO ESPACIAL

RESUMO TEÓRICO – FILTROS NO DOMÍNIO ESPACIAL (VC-10)

🎯 Objetivo da Filtragem Espacial

A filtragem no domínio espacial visa modificar imagens digitais aplicando operações diretamente sobre os valores dos píxeis, com o objetivo de suavizar ruído, realçar bordas ou destacar estruturas.

O que é considerado "melhor" depende do contexto da aplicação e da experiência do observador.

🔧 Como funciona a Filtragem Espacial?

• A filtragem atua sobre a matriz de píxeis da imagem original, usando máscaras (também chamadas de kernels) aplicadas por convolução.

• Cada pixel da imagem processada é calculado considerando uma vizinhança local ao redor de sua posição na imagem original.

• A vizinhança mais comum é 3x3 (8 vizinhos + pixel central).

🔹 Filtros Passa-Baixo no Domínio Espacial

Objetivo: atenuar as altas frequências, suavizando a imagem.
Efeito visual: reduz ruído, causa desfoque (blur).

🧱 1. Filtro de Média (Média Aritmética)

• Substitui o pixel central pela média dos valores da vizinhança.

• Máscara típica: 3x3 com todos os valores iguais.

• Quanto maior a máscara (ex: 5x5, 7x7), maior o desfoque.

• Bom para ruído gaussiano leve, mas pode perder detalhes finos.

🟨 2. Filtro de Mediana

• Substitui o pixel central pela mediana dos valores vizinhos.

• Excelente para remover ruído impulsivo (salt-and-pepper).

• Método não-linear: mantém contornos melhor do que o filtro de média.

• Recomendado para imagens com pontos brancos/preto aleatórios.

🌀 3. Filtro Gaussiano

• Utiliza uma máscara baseada em uma distribuição gaussiana 2D.

• Suaviza a imagem preservando mais detalhes do que a média.

• É mais eficiente para ruído natural (como luz e sombras).

• A máscara dá mais peso ao centro e menos aos píxeis mais distantes.

🔹 Filtros Passa-Alto no Domínio Espacial

Objetivo: realçar as altas frequências, destacando bordas e detalhes finos.

✴ 1. Filtro Laplaciano

• Máscara com valores positivos no centro e negativos ao redor.

• A soma dos coeficientes é zero, o que significa:

  • Em regiões homogêneas, o resultado é zero (ou muito pequeno).

  • Em regiões com mudança brusca de intensidade (bordas), o resultado é alto.

• Pode ser usado isoladamente ou combinado com a imagem original para realce de contraste.

🧠 Comparação de Filtros

💡 Efeitos Visuais

🎓 Conclusão Teórica

• A filtragem no domínio espacial é feita diretamente sobre os valores de intensidade dos píxeis.

• Os filtros passa-baixo removem detalhes finos e ruídos.

• Os filtros passa-alto destacam bordas e transições bruscas.

• A escolha do filtro depende do tipo de ruído, do objetivo (suavizar ou realçar), e da natureza da imagem.