EP03_05 — 🔲 Aplicação de Máscara AND Binária

3.12.5 EP03_05 🔲 Aplicação de Máscara AND Binária

Em sistemas de inspeção industrial por visão computacional, é necessário isolar regiões de interesse (ROI) em imagens de peças para verificar defeitos de fabricação. A operação AND bit a bit com uma máscara binária é o mecanismo fundamental para recortar exatamente a área de inspeção, zerando todos os pixels fora dela.

Ver na Figura 3.30 uma simulação deste EP.

3.12.5.1 📋 Diretrizes de Implementação

Dimensões: Ler os inteiros \(L\) (linhas) e \(C\) (colunas).
Dados: Ler a matriz de pixels \(f\) (valores \(\in [0, 255]\)).
Máscara: Ler a matriz binária \(m\) (valores: apenas 0 ou 255).
Mapeamento: Para cada pixel \((i,j)\), aplicar o AND bit a bit:

\[ g(i,j) = f(i,j) \;\text{AND}\; m(i,j) \]

onde \(255 =\) 11111111 e \(0 =\) 00000000 em binário.

Saída: Exibir a matriz resultante \(L \times C\).

3.12.5.2 📌 Restrições Computacionais

AND com 255: \(p \; \text{AND} \; 255 = p\) (todos os bits preservados).
AND com 0: \(p \; \text{AND} \; 0 = 0\) (todos os bits zerados).
Máscara: Os únicos valores possíveis na máscara são 0 e 255.
Implementação: Em Python, o AND bit a bit entre inteiros usa o operador &.

3.12.5.3 🧠 Fundamentação Teórica

Pixel \(f\)	Máscara \(m\)	Resultado \(f\) AND \(m\)
qualquer \(v\)	255 (`11111111`)	\(v\) (preservado)
qualquer \(v\)	0 (`00000000`)	0 (zerado)

3.12.5.4 📦 Especificação de Entrada e Saída (VPL)

Entrada:

Linha 1: Inteiro \(L\).
Linha 2: Inteiro \(C\).
Linhas seguintes: Elementos de \(f\) (\(L\) linhas).
Linhas seguintes: Elementos de \(m\) (\(L\) linhas com valores 0 ou 255).

Saída:

Matriz resultante \(L \times C\).

3.12.5.5 📌 Exemplos

Entrada	Saída	Observação
2 3 100 150 200 50 80 120 255 255 0 0 255 255	100 150 0 0 80 120	Máscara seleciona região
1 4 10 20 30 40 255 0 255 0	10 0 30 0	Alternado preservado/zerado

⬛ Simulador EP03_05: Máscara AND Binária g = f AND m

Clique nas células da Máscara m para alternar entre passante (255) e bloqueante (0), aplicando a operação lógica pixel a pixel.

Imagem f (0–255)

Máscara m (Clique para Alternar)

Resultado g = f AND m

—

—preservados

—zerados

—visível

Legenda:

255

Passante (preservado)

Bloqueante (zerado)

      g(i,j) = f(i,j) & m(i,j)
    

Figura 3.30: Simulador EP03_05: Aplicação de Máscara AND Binária

%%writefile EP03_05.py
# Código Python

Writing EP03_05.py

TestSuite("EP03_05.py").run()

✔️ EP03_05.cases já existe em casos/
📋 5 caso(s) carregado(s) de casos/EP03_05.cases

🔍 Testando Python: EP03_05.py
⚠️ EP03_05.py: Arquivo sem conteúdo (menos de 3 linhas). Testes ignorados.