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MAC0110 - EP3: SUAVIZAÇÃO DE IMAGENS
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* DA IMPLEMENTAÇÃO DA SUAVIZAÇÃO

	A suavização é um recurso amplamente utilizado em softwares de edição de imagens. O código descrito permite edições em imagens no formato PGM, que utiliza valores inteiros para representar os tons de cinza, variando de 0 (preto) até 255 (branco).
	O proceso de suavização consiste na observação dos pixels da região vizinha a uma certa unidade, com o objetivo de evitar variações bruscas de tons em regiões vizinhas. Neste programa, foram implementados 3 metodologias de suavização: média, mediana e distribuição gaussiana.


 --	SUAVIZAÇÃO COM MÉDIA
	
	O uso da média é um dos conceitos mais simples na composição da implementação: de início, é criada uma cópia da matriz representativa da intensidade de cinza de cada pixel da imagem original. Essa cópia é usada para manter o cálculo da média baseado nos valores de intensidade original da imagem.
	Em seguida, dado um certo raio de vizinhança como entrada, são analisados os pontos de entorno tendo como centro o primeiro pixel da matriz auxiliar (esta matriz é igual a imagem inicialmente). Calculada a média entre estes pixels (cuja tonalidade de cinza é representada por um número inteiro entre 0 e 255), substitui-se o valor da média pelo valor do pixel na matriz da imagem original.
	O processo repete-se baseando-se em todos os pixels da matriz auxiliar e substituindo os valores na matriz original, suavizando-se, assim, a imagem.


 --	SUAVIZAÇÃO COM MEDIANA
	
	Analogamente ao filtro médio, o filtro mediano usa uma matrix auxiliar, com valores iguais à matriz representativa dos valores dos pixels da imagem original, para manter o cálculo da suavização baseado na forma original da figura. Dessa vez, entretanto, usa-se um artifício diferente para achar a mediana:
	Primeiro, baseado na vizinhança pedida pela matriz, fez-se um mini-vetor de tamanho do raio de vizinhança ao quadrado. Nele são armazenados dois valores: ou os valores iguais aos da imagem original ou o valor 256, padronizado para representar um pixel inexistente (os quais são considerados ao fazer o cálculo com as bordas). 
	Sobre este vetor, apica-se o algoritmo de organização bubble sort, o qual deixa os valores em ordem crescente. Desconsiderando os valores 256 (que representam pixels que não existem), acha-se a mediana dos valores válidos. A mediana substitui, então, o valor do pixel na matriz representativa dos pixels da imagem. Repetindo o processo baseado em todos os pixels da matriz auxiliar, cria-se a imagem suavizada.


-- SUAVIZAÇÃO COM DISTRIBUIÇÃO GAUSSIANA

	A distribuição Gaussiana é um tipo de distribuição normal bivariada. Este tipo de comportamento de dados é o que mais ocorre ao se associar  variáveis. Usam-se o raio de vizinhança e o desvio-padrão, dados como entrada, para calcular a função gaussiana para cada ponto vizinho ao pixel pivô.
	Primeiro, a função gaussiana é calculada para toda a redondeza do pixel central e a soma deles é armazenada. Em seguida, a função é recalculada para cada pixel vizinho e dividida pelo  somatório, de modo a criar um valor entre 0 e 1. Esse valor é, então, multiplicado pelo original (armazenados em uma matriz 'copia' que preserva a imagem inicial para os cálculos que requerem os valores originais).
	O somatório dessas contas origina o valor do pixel suavizado, que é salvo na matriz da imagem principal. Ao final, obtém-se a imagem suavizada.

	Em todos os casos, para valores acima de 255, o valor é truncado para este limite máximo. Para resultados não-inteiros, utiliza-se o arredondamento para cima para definir o valor a ser armazenado.


* DA INTERFACE DE COMUNICAÇÃO COM O USUÁRIO

	A interface de comunicação com o usuário foi baseada em um menu de 7 opções, que permite o carregamento de imagens, visualização, aplicação dos filtros, substituição da imagem original e saída do programa. Abaixo listadas, estão o nome das opções e as entradas aceitas, com algumas notas dos recursos utilizados:

1) 	Ler imagem
    + ENTRADAS: Nome do arquivo;
	+ NOTA: A string correspondente ao nome do arquivo não precisar ter a extensão ".pgm" no final (é verificado automaticamente a existência do nome do formato, e caso ele não exista, o programa internamente o coloca e tenta encontrar um arquivo com o nome + ".pgm" dentro do diretório em que ele está contido).

2) 	Visualizar imagem
	+ ENTRADAS: Não há;
	+ NOTA: O método abre, automaticamente, uma janela que permite a visualização da imagem com as modificações feitas pelo usuário.

3)	Suavizar com filtro médio
	+ ENTRADAS: Tamanho da vizinhança;
	+ NOTA: O tamanho da vizinhança (que deve ser inteiro positivo ímpar) é utilizado para definir, em torno de certo pixel, o setor da matriz total usado para calcular a média. Esta, depois, assume o valor do pixel base.

4)	Suavizar com filtro mediano
	+ ENTRADAS: Tamanho da vizinhança;
	+ NOTA: O tamanho da vizinhança (que deve ser inteiro positivo ímpar) é utilizado para definir, em torno de certo pixel, o setor da matriz total usado para calcular a mediana. Esta, depois, assume o valor do pixel base.

5)	Suavizar com filtro gaussiano
	+ ENTRADAS: Tamanho da vizinhança, desvio-padrão;
	+ NOTA: O tamanho da vizinhança (que deve ser inteiro positivo ímpar) é utilizado para definir, em torno de certo pixel, o setor da matriz total usado para calcular a função gaussiana. O desvio-padrão deve ser positivo, inteiro ou não. É importante escolher um valor proporcional ao raio da vizinhança, ou a suavização produz resultados extremados. No final do cálculo, o resultado da função assume o valor do pixel base.

6)	Gravar imagem
	+ ENTRADAS: Sim ('S' ou 's') ou não ('N' ou 'n');
	+ NOTA: Foi adicionado uma mensagem de confirmação para a opção de gravar a imagem, visto que esta opção substitui a imagem original pela de aplicações do filtro. Este recurso evita perdas acidentais decorrentes da seleção da opção errada no menu.

7)	Fim
	+ ENTRADAS: Não há;
	+ NOTA: Encerra o programa, que antes de selecionada esta opção reexibe o menu com as 7 opções listadas.


	Para as opções 1), 3), 4) e 5), criou-se uma palavra reservada especial ("sair") que permite sair de uma certa opção sem precisar fazer modificações na imagem ou carregar uma nova figura, de modo a evitar problemas de seleção incorreta nas opções de menu. É aconselhável evitar, portanto, imagens de nome "sair.pgm" na opção 1.