Técnica inovadora permite segmentar imagens digitais

Com informações da Agência Fapesp -  09/11/2015

Software experimental utiliza matemática para auxiliar na identificação e separação de partes de uma imagem digitalizada, como fotografias e exames médicos[Imagem: ICMC]

Segmentação de imagens

Pesquisadores do Instituto de Ciências Matemáticas da USP em São Carlos (SP) e da Universidade Brown, nos Estados Unidos, desenvolveram uma ferramenta computacional que utiliza técnicas inovadoras de segmentação de imagem para facilitar a tarefa de modificar uma imagem digital a partir da seleção de algum elemento ali existente que se queira destacar ou excluir.

A segmentação de imagens é um campo das ciências da computação dedicado ao processamento de imagens digitais e ao reconhecimento de padrões.

A inovação está na incorporação das coordenadas de Laplace, um operador matemático utilizado para estudar fenômenos em diversas áreas da ciência, como astronomia, mecânica dos fluidos e computação gráfica.

A partir da combinação dessas coordenadas os pesquisadores desenvolveram um um programa capaz de segmentar uma imagem de forma fácil e ágil, sem a necessidade de conhecimentos de design gráfico, bastando que o usuário faça pequenas marcações dentro e em torno da parte que gostaria de destacar ou remover.

Imagens médicas e smartphones

A ferramenta poderá ter múltiplas aplicações, como o recorte de fotografias para fins pessoais ou artísticos e o realce de determinadas áreas de imagens médicas para a identificação de tumores e outros corpos estranhos.

Com o novo algoritmo, é possível informar ao computador quais elementos se deseja alterar, preservando os demais. Com traços em cores diferentes, sem se preocupar com a precisão do contorno, o usuário seleciona o que sai e o que fica na composição, fornecendo minimamente as informações de que o sistema necessita para, automaticamente, reconhecer o que precisa ser feito e recortar a figura.

"Ao fazer o traço vermelho, é como se o usuário dissesse para o sistema: 'coloca essas informações que estão aparecendo aqui na minha imagem'. Já com o risco verde é dada outra dica: só deve aparecer o que está dentro dessa área. A ideia é representar a imagem digital por meio de variáveis matemáticas e, então, aplicar modelos matemáticos específicos que visam segmentar, cortar a imagem em pedaços de fácil identificação por parte de um observador humano", explicou o pesquisador Wallace Correa Casaca.

O pesquisador agora trabalha no desenvolvimento de uma versão do software para smartphones, ampliando as aplicações da ferramenta.

O protótipo da primeira versão do segmentador está disponível para download gratuito no endereço icmc.usp.br/e/3dbef. Foi disponibilizado também um vídeo explicativo em icmc.usp.br/e/ddf4e.