Utp pdiva_cap2 fund biologicos de la vision

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Utp pdiva_cap2 fund biologicos de la vision

  1. 1. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial Facultad de Ingeniería Electrónica y Mecatrónica y Visión Artificial (PS02) Sesión: 2 Ing. José C. Benítez P. Fundamentos Biológicos de la Visión
  2. 2. Temas Fundamentos Biológicos de la Visión El Ojo humano Funciones y túnicas Túnica fibrosa Túnica vascular Segmentos La retina Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. La retina Músculos intraoculares Acomodación Dioptrías Problemas de la visión Túnica sensorial Capa neural Capas de la retina Proceso de la visión Nervio Óptico 2
  3. 3. El Ojo humano Uno de los sentidos más importantes de los seres humanos es la visión. La visión es empleada para obtener la información visual del entorno físico. Aristóteles, “Visión es saber que hay y donde,Aristóteles, “Visión es saber que hay y donde, mediante la vista”. Se calcula que más de 70% de las tareas del cerebro son empleadas en el análisis de la información visual. El refrán popular de “Una imagen vale más que mil palabras” tiene mucho que ver con los aspectos cognitivos de la especie humana. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 3
  4. 4. El Ojo humano Casi todas las disciplinas científicas emplean informaciones gráficas para transmitir conocimiento. Ejemplo: En Ingeniería Mecatrónica se emplean esquemas de circuitos, a modo gráfico, para describirlos. Se podría hacer mediante texto, pero paradescribirlos. Se podría hacer mediante texto, pero para la especie humana resulta mucho más eficiente procesar imágenes que procesar texto. La visión humana es el sentido más desarrollado y el que menos se conoce debido a su gran complejidad. Es una actividad inconsciente y difícil de saber cómo se produce. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 4
  5. 5. El Ojo humano Ubicación de los ojos Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 5
  6. 6. El Ojo humano Alojamiento de los ojos Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 6
  7. 7. El Ojo humano Una primera vista externa: Cuando miramos hacia los ojos de alguien, podemos observar fácilmente una serie de estructuras: la pupila el irisel iris la cornea la esclerótica Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 7
  8. 8. El Ojo humano La pupila, una porción central de color negro, que no es más que un agujero que permite la entrada de luz al globo ocular (aparece de color negro debido a los pigmentos retinianos). Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 8
  9. 9. El Ojo humano El iris, una membrana coloreada y de forma circular. Su coloración representa lo que conocemos habitualmente como "color de los ojos" y su apertura central es como yaapertura central es como ya hemos visto la pupila. Esta membrana presenta un músculo de disposición circular que permite modificar el tamaño de la pupila. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 9
  10. 10. El Ojo humano La cornea, un epitelio transparente, que cubre tanto al iris como a la pupila. Esta es la primera y más poderosa lente del globopoderosa lente del globo ocular y permite junto con el cristalino la producción de una imagen nítida a nivel de los fotoreceptores. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 10
  11. 11. El Ojo humano La esclerótica, el "blanco del ojo“, forma parte de los tejidos de soporte del globo ocular.ocular. La esclerótica se continua con la cornea por delante y con la duramadre del nervio óptico por su parte posterior. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 11
  12. 12. El Ojo humano Resumen de los que acabamos de ver. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 12
  13. 13. El Ojo humano La protección de los ojos Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 13
  14. 14. El Ojo humano Vista en 3D del ojo humano Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 14
  15. 15. El Ojo humano Cuando enucleamos un ojo (lo sacamos de las cavidades orbitarias) vemos que este es un esfera ligeramente asimétrica.asimétrica. Diámetro sagital o longitud de 24-25 mm Diámetro transversal de 24 mm. Su volumen es de unos 6.5 cc. aprox. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 15
  16. 16. El Ojo humano Una visión transversal: Tres capas diferentes: Externa, formada por la esclerótica y la córnea Intermedia, dividida en dos partes, una anteriordos partes, una anterior (iris y cuerpo ciliar) y una posterior (coroides) Interna o porción sensorial del ojo, la retina Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 16
  17. 17. El Ojo humano Una visión transversal : Tres cámaras rellenas de líquidos: La cámara anterior (entre la cornea y el iris), La cámara posterior (entreLa cámara posterior (entre el iris, los ligamento que sujetan el cristalino y el propio cristalino) y La cámara Vítrea (entre el cristalino y la retina). Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 17
  18. 18. El Ojo humano Una visión sagital horizontal : Las dos primeras cámaras (anterior y posterior) están rellanas con humor acuoso.con humor acuoso. la cámara vítrea esta rellena con un fluido más viscoso, el humor vítreo. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 18
  19. 19. El Ojo humano Una visión transversal : El cristalino, es un cuerpo transparente situado detrás del iris y está suspendido dentro del globo ocular gracias a sus ligamentos suspensorios que se unen a lasuspensorios que se unen a la porción anterior del cuerpo ciliar. La contracción o relajación de estos ligamentos como consecuencia de la acción de los músculos ciliares cambia la forma del cristalino, un proceso que se conoce como acomodación y que permite que las imágenes se puedan enfocar a nivel de la retina. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 19
  20. 20. El Ojo humano ¿Cómo se sujetan los ojos? Cada globo ocular se mantiene en su posición dentro de los órbitas gracias a la existencia de ligamentos y músculos queligamentos y músculos que los rodean. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 20
  21. 21. El Ojo humano Como se sujetan los ojos? Insertados a nivel de la esclerótica existen 3 pares de músculos: Dos pares de músculos rectosrectos Un par de músculos oblicuos que permiten la movilidad del globo ocular. Estos músculos se conocen como músculos extra oculares Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 21
  22. 22. El Ojo humano Los movimientos del globo ocular permiten enfocar siempre las imágenes a nivel de la fóvea. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 22
  23. 23. El Ojo humano: Funciones y túnicas Funciones: Protección y soporte de fotoreceptorres. Captar, enfocar y procesar luz para precisar imágenespara precisar imágenes Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 23
  24. 24. El Ojo humano: Funciones y túnicas Túnicas: Fibrosa VascularVascular Sensorial Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 24
  25. 25. Túnica Fibrosa La Túnica Fibrosa: capa externa • Compuesta por 2 regiones de tejido conectivo • Esclerótica – 5/6 posteriores de la túnica • Region blanca, opaca • Proporciona forma y anclaje a los• Proporciona forma y anclaje a los músculos del ojo • Cornea – 1/6 anterior de la túnica fibrosa • Limbus – unión de esclerótica y la cornea • Seno venoso esclerótico– permite drenar humor acuoso Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 25
  26. 26. Túnica Vascular La Túnica Vascular: capa media Compuesta por: • la coroides, • cuerpo ciliar, • iris • Coroides – membrana vascular pigmentada:pigmentada: • Forma los 5/6 posteriores de la túnica vascular • Color marrón – por los melanocitos. • La Coroides se corresponde con la Aracnoides y la Pia madre Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 26 Aracnoides: es una membrama muy delgada que esta separada de la piamadre formando el espacio subaracnoideo o espacios de mayor en encéfalo denominados cisternas por donde circula el líquido cerebroespinal. La aracnoides envia prolongaciones como tela de araña (de ahí su nombre) a la piamadre.
  27. 27. Segmentos Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 27
  28. 28. La retina Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 28
  29. 29. La retina Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 29
  30. 30. La retina Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 30
  31. 31. Músculos intraoculares Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 31
  32. 32. Musculo Ciliar Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 32
  33. 33. Acomodación Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 33
  34. 34. Acomodación Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 34
  35. 35. Dioptrías Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 35
  36. 36. Problemas de la visión Presbicia: Falta de acomodación, el cristalino pierde elasticidad sobre todo las fibras más internas. Miopía: Mala visión de lejos. Hipermetropía: Mala visión de cerca.Hipermetropía: Mala visión de cerca. Astigmatismo: Asimetría de la cornea y/o del cristalino. Cataratas: Las fibras que forman el cristalino pierden transparencia, se vuelven opacas y no dejan pasar la luz. Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 36
  37. 37. La túnica sensorial (Retina) Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 37
  38. 38. La capa neural Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 38
  39. 39. Capas de la retina Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 39
  40. 40. Conos y bastones Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 40
  41. 41. Proceso de la visión Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 41
  42. 42. Fotoreceptores Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 42
  43. 43. Fotoreceptores y conos Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 43
  44. 44. Proceso de la visión Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 44
  45. 45. Proceso de la visión Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 45
  46. 46. Nervio Óptico Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 46
  47. 47. Tarea 03 1. Realizar los mapas semántico y/o mapas conceptuales de todo el contenido de la Diapositiva de la Sesión 3.- Procesamiento Digital de Imágenes. 2. Adjuntar fuentes que le han ayudado a consolidar la tarea. 47Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. Presentación: • Impreso y en USB el desarrollo de la tarea. • Los mapas semánticos se deben hacer en PowerPoint y los mapas conceptuales en CMapTools. • En USB adjuntar las fuentes (PDFs, PPTs y 01 Video.). • La fuente debe provenir de una universidad.
  48. 48. Presentación Todas las fuentes deben presentarse en formato digital (USB), dentro de una carpeta que lleve las iniciales del curso, sus Apellidos, guion bajo y luego el numero de la Tarea. Ejemplo: PDIVA_BenitezPalacios_T3 La fuente debe conservar el nombre original y agregar _tema. 48Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. José C. Benítez P. Las Tareas que no cumplan las indicaciones no serán recepcionados por el profesor.
  49. 49. Agradecimiento Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 49

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