Utp pdiva_cap1 introduccion a la va 2012-2

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Utp pdiva_cap1 introduccion a la va 2012-2

  1. 1. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial (PS02) Sesión: 1 Introducción a la Visión Artificial Ing. José C. Benítez P.
  2. 2. Sesión 1. Introducción a la Visión Artificial Visión Artificial Dificultades de la Visión Artificial Aplicaciones de la Visión Artificial Sistema de Visión Artificial Libros Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 2
  3. 3. Esquema del curso Operaciones Operaciones Punto MorfológicasIntroducción a Representación Extracción de la Visión de la Imagen características Artificial Filtros Segmentación Reconocimiento de Patrones Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 3
  4. 4. Tabla de Contenido• Visión Artificial• Dificultades de la Visión Artificial• Aplicaciones de la Visión Artificial• Sistema de Visión Artificial• Libros Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 4
  5. 5. Objetivos1. Presentar los conceptos básicos de la visión artificial2. Identificar la líneas de investigación de la visión artificial Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 5
  6. 6. VISIÓN ARTIFICIALProcesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 6
  7. 7. Inteligencia Artificial• La inteligencia artificial es una ciencia que intenta crear programas para máquinas que imiten el comportamiento y la comprensión humana.• Intenta crear máquinas y/o programas para automatizar tareas que requieran de comportamiento inteligente.• Estas máquinas y/o programas se denominan agentes. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 7
  8. 8. Visión Artificial• La Visión Artificial (Visión por Computador o Visión Computacional), es parte de la inteligencia artificial.• Es el conjunto de técnicas y modelos que permiten procesar, analizar y explicar aquella información espacial (3-D) obtenida a través de una imagen digital (2-D).• Intenta programar un computador para que "entienda" una escena o las características de una imagen digital. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 8
  9. 9. La visión artificial y otras áreas Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 9
  10. 10. Disciplinas de la Visión Computacional Procesamiento Reconocimiento de Imágenes de Patrones Gráficos por Visión Computadora Computacional Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 10
  11. 11. Procesamiento de Imágenes• Transforma imágenes para obtener nuevas imágenes. Binarización, Complemento Imagen 2D Corte, Ecualización, Filtros Imagen 2D Operaciones Morfológicas Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 11
  12. 12. Procesamiento de Imágenes• Mejorado de Imágenes • Compresión de la imagen (transmisión)• Restauración de imágenes • Identificar el ROI. corregir imágenes fuera de foco Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 12
  13. 13. Reconocimiento de Patrones• Identificar los objetos existentes en una imagen. Segmentación, filtros, Identificación de bordes, Imagen 2D patrones Clasificación y reconoci- miento de Patrones Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 13
  14. 14. Reconocimiento de Patrones• Reconocimiento de rostros • Reconocimiento de huellas digitales • Reconocimiento de placas• Reconocimiento de celulas Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 14
  15. 15. Visión Computacional• Reconstrucción de la imagen 3D desde imágenes 2D Construcción imágenes 3D Datos Imagen 2D Generación de escenas geométricos Descripción de la escena en 3DImagen Original Esquema Básico Esquema intermedio Escena en 3-D Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 15
  16. 16. Visión Computacional 1. Reconstruir un espacio 3-D a• Determinar la identidad y partir de vistas 2-D localización de objetos en una imagen.• Construir una representación tridimensional de un objeto.• Construir una descripción de la 2. Proyectar una escena 3-D en un escena de trabajo. plano 2-D.• Establece la relación entre el mundo 3-D y las vistas 2-D tomadas de él, para: Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 16
  17. 17. Gráficos por Computadora• Modelado Geométrico de objetos Projecciones 3D en 2D Datos Sombreado, Geométricos Texturizado Imagen 2D en 3D Animación, Renderización Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 17
  18. 18. DIFICULTADES DELA VISIÓN COMPUTACIONAL Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 18
  19. 19. Dificultades Es un mapeo de M:1 (3D 2D) • Muchas superficies 3D con materiales, geometría e iluminación distintas, nos llevan a imágenes 2D idénticas. • El mapeo inverso (2D 3D) no tiene una solución única, por que en el paso 3D 2D se ha perdido información. Computacionalmente cara. • El cerebro humano trabaja en paralelo, para procesar miles de señales. Una PC tiene un solo μP. Dificultad para identificar el patrón a reconocer. • No entendemos aún el problema de reconocimiento de patrones. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 19
  20. 20. Reconocimiento de Patrones¿Cómo discernir entre realidad y una imagen de la realidad?¿Qué pistas o claves están presentes en la imagen?¿Qué conocimiento utilizamos para reconocer algo en la imagen? Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 20
  21. 21. Reconocimiento de Patrones¿Qué es este objeto?¿Juega el color un rol importante en el reconocimiento?¿Sería más fácil reconocerlo desde una vista diferente? Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 21
  22. 22. Reconocimiento de Patrones• ¿La textura característica de una imagen pueden ayudarnos a reconocer objetos rápidamente? Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 22
  23. 23. Reconocimiento de Patrones• ¿La forma de una imagen pueden ayudarnos a reconocer objetos rápidamente? ¿cuál es macho y cuál es hembra? Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 23
  24. 24. Imposibilidad física Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 24
  25. 25. Restricciones y Supuestos• Restricciones para recobrar la escena – Recolectar más datos (imágenes) – Asumir cosas acerca del mundo• Computabilidad y robustez – Es la solución computable usando recursos razonables? – Es la solución robusta?• Sistemas para la industria. – Hacen fuertes suposiciones sobre las condiciones de iluminación – Hacen fuertes suposiciones sobre la posición de los objetos – Hacen fuertes suposiciones sobre el tipo de objetos Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 25
  26. 26. APLICACIONES DEVISIÓN ARTIFICIAL Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 26
  27. 27. Control de calidad en la industria Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 27
  28. 28. Biometría Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 28
  29. 29. Detección de rostros Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 29
  30. 30. Reconocimiento de Actividad Humana Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 30
  31. 31. Reconocimiento de objetivos Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 31
  32. 32. Interpretación de imágenes aéreas Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 32
  33. 33. Monitoreo de tráfico Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 33
  34. 34. SISTEMA DEVISIÓN ARTIFICIAL Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 34
  35. 35. Sistema de Visión Artificial Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 35
  36. 36. Sistema de Visión Artificial Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 36
  37. 37. Sistema de Visión Artificial Digitalización Retro-alimentación Imagen Capturada Procesamiento de la imagen Objetos Reconocidos Segmento de interés Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 37
  38. 38. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 38
  39. 39. Referencias • R. C. González, R. E. Woods; Digital image processing; Addison- Wesley, 2007. • N. Efford; Digital image processing: A practical introduction using JAVA; Addison-Wesley, 2000. • R. C. González, R. E. Woods, S. L. Eddins; Digital image processing using MATLAB; Prentice Hall, 2004. • J. R. Parker; Algorithms for image processing and computer vision; Wiley, 1997. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 39
  40. 40. Tarea 01 1. Realizar los mapas semántico y/o mapas conceptuales de todo el contenido de esta Diapositiva. 2. Adjuntar fuentes científicas que le han ayudado a consolidar la tarea. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 40
  41. 41. Presentación Crear una carpeta dentro de su carpeta personal del Dropbox denominado: UTP_PDI_PaternoM_Tarea1 Dentro de esta carpeta creada colocar: Los mapas semánticos (en PowerPoint u otro similar ) y los mapas conceptuales (en CMapTools u otro similar). Las fuentes que deben ser documentos científicos (Libros con ISBN y Revistas con ISSN, o papers). Las fuentes deben conservar el nombre original y agregar al final _T1 Las Tareas que no cumplan las indicaciones no serán considerados por el profesor. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 41
  42. 42. Libros Tratamiento Digital de Imágenes González, Rafael C. Woods, Richard E. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 42
  43. 43. SA No. 1 Introducción a la visión artificial Blog del curso: utppdiyva.blogspot.com Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. 43

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