HOUGH CIRCLES

Universidade Federal da Grande DouradosFaculdade de Ciências Exatas e Tecnologias

Sistemas de Informação

Acad. Arthur M. Pinheiro

2011

INTRODUÇÃO

Esta apresentação demonstrará a técnica Hough Circles na detecção de circunferências, e sua aplicação em software de processamento de imagens, ImageJ.

HOUGH CIRCLES

• Técnica utilizada para detectar formas geométricas em imagens digitais.

• Utilizada em imagens do tipo raster, onde os bits são organizados em forma matricial.

PRÉ-PROCESSAMENTO

• Antes de aplicar a técnica, a imagem deve ser preparada, pré-processada. Tais como:– Binarizar (8 – bit) ;– Smooth (Suavizar);– Find Edges (Encontrar Bordas);– Threshold (Limiarizar);– Invert (Inverter).

BINARIZAR

• Define a imagem em escalas de cinza (8 bit), onde os valores correspondentes as cores dos pixels variam de 0 à 255.

SMOOTH

• Substitui cada pixel pela média de sua vizinhança, deixando a imagem mais nítida.

FIND EDGES

• Detecta a descontinuidade dos objetos, ou seja, suas bordas. Atribui valor 255 aos pixels representados como bordas.

• Sobel, Canny e Prewit são os algoritmos mais utilizados.

THRESHOLD

• Divide a imagem em pontos de interesse. Ex: Distingue as colônias bacterianas em relação ao fundo.

INVERT

• Inverterá as cores. Pixels definidos como pretos se tornarão brancos. Os que estiverem definidos com 50% de escala de cinza, permanecerão inalterados.

HOUGH CIRCLESALGORITMO

• Após o pré-processamento, o seguinte algoritmo é utilizado para detecção das colônias bacterianas:

IMAGEJ

• Instalação do plugin:– Download plugin Hough-Circles: http://

rsbweb.nih.gov/ij/plugins/hough-circles.html– Copiar para diretório: C:\Program Files (x86)\

ImageJ\plugins– Inicializar ImageJ

IMAGEJ

• Aplicação de técnica:– Abrir imagem: File > Open– Binarizar: Image > Type > 8-bit– Smooth: Process > Smooth– Find Edges: Process > Find Edges– Threshold: Image > Adjust > Threshold– Invert: Edit > Invert– Hough-Circles: Plugins > Hough Circles

IMAGEJ

• Para aplicação da técnica Hough-Circles, necessita de alguns parâmetros:– Raio mínimo;– Raio máximo;– Incremento do raio;– Número de círculos;

IMAGEJ

• Após aplicação da técnica, totalizará em três imagens:

Imagem pré-processada Detecção de regiões circulares

Detecção de 10 áreas circulares

HOUGH CIRCLES

• Ponto forte:– Ótimo desempenho na detecção de círculos bem

definidos.– Utilizando vários valores para o raio, pode-se

detectar círculos de tamanho distinto.

HOUGH CIRCLES

• Ponto fraco:– Necessita do valor exato do raio para evitar

excesso de detecção de áreas circulares, ou detectar por mais vezes a mesma circunferência.

– Círculos sobrepostos dificultam a detecção dos mesmos.

REFERÊNCIAS

Pistori, H. (2005). Hough-Circles: Um Módulo de Detecção de Circunferências para o ImageJ

http://www.imagesurvey.com.br/

http://imagejdocu.tudor.lu/