Apresentação visão computacional

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Apresentação visão computacional

  1. 1. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  2. 2.    Introdução Visão Humana Visão Computacional  Conceitos  Etapas de um Sistema de Visão Computacional  Aplicações  OpenCV  Exemplos  Dificuldades Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  3. 3.    Há muito tempo a Inteligência Artificial busca entender o funcionamento do cérebro humano e suas diversas funções, entre elas a visão. Visão é o processo de descoberta do quê está presente no mundo real e onde através do olhar. A visão computacional é um ramo complexo que tem como objetivo desenvolver sistemas para extrair informações úteis em um cenário. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  4. 4.   A visão é um processo complexo; A capacidade do cérebro processar e interpretar a imagem é que nos permite a movimentação em ambientes, encontrar objetos, etc. Cenário Olhos Aquisição da Imagem Imagem Cérebro Percepção Interpretação da Imagem Representação do sistema de visão humana Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  5. 5.   É a ciência que desenvolve as bases teóricas e algorítmicas pelas quais informações úteis são automaticamente extraídas de imagens por meio de computadores. Um sistema dotado de visão computacional é um sistema capaz de adquirir, processar e interpretar imagens. Cenário Câmera Aquisição da Imagem Imagem Computador Percepção Interpretação da Imagem Representação do sistema de visão computacional Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  6. 6.  Principais Etapas  Aquisição de Imagens  Pré-processamento  Extração de Características  Segmentação  Reconhecimento de padrões Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  7. 7.  Uma imagem é uma representação espacial de um objeto;  Uma imagem digital é produzida por um ou mais sensores;  Um pixel é o menor componente de uma imagem digital;  Os valores dos pixels da imagem normalmente representam a intensidade de luz em uma ou em várias faixas de cor, mas também podem indicar valores físicos como profundidade e absorção ou reflexão das ondas eletromagnéticas; Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  8. 8. Exemplos de sensores para aquisição de imagens Celulares e Smartphones Imagens de Satélite Câmeras e Filmadoras Digitais Imagens microscópicas Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL Aparelhos de Ultrassonografia/Raio X Aparelhos de Tomografia
  9. 9.  Antes de um método de visão computacional ser aplicado em uma imagem para extrair informação, é geralmente necessário processar a imagem para assegurar-se que ela satisfaça determinadas condições. Por exemplo:  Redução de ruídos: Para assegurar que as informações sejam mais realísticas;  Expansão de contraste: Para assegurar que as informações relevantes sejam detectadas; Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  10. 10. Redução de ruído Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  11. 11. Expansão de Contraste Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  12. 12.   Uso de algoritmos para detectar e isolar porções desejadas ou formas de uma imagem digitalizada ou vídeo. Rodenacker e Bengtsson (2003) publicaram um estudo sobre técnicas de extração de características que, embora tenha sido motivado pela pesquisa em citologia, serve como referência para quaisquer aplicações de análise de imagens. Eles classificaram as características em quatro grupos:  Características Morfológicas. Ex.: Área, circularidade, largura;  Características Cromáticas. Ex.: Medidas estatísticas das intensidades como média, mediana, desvio-padrão, etc;  Características Texturais;  Características Estruturais ou Contextuais. Ex.: Posição relativa de um elemento em relação a outro. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  13. 13.  O processo de segmentação consiste em particionar uma imagem em regiões, ou objetos distintos. Este processo normalmente é guiado por características do objeto ou região, como por exemplo cor ou proximidade.  Permite agrupar os pixels de uma imagem em regiões homogêneas de acordo com o valor de uma determinada característica. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  14. 14. Exemplos de Segmentação Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  15. 15.    Reconhecer implica num processo onde existe algum conhecimento prévio e algum tipo de armazenamento do conhecimento sobre o objeto a ser reconhecido; Para realizar este reconhecimento um sistema de visão necessita de uma base de conhecimento dos objetos a serem reconhecidos ; A base de conhecimento pode ser implementada diretamente no código, através, por exemplo, de um sistema baseado em regras, ou esta base de conhecimento pode ser aprendida a partir de um conjunto de amostras dos objetos a serem reconhecidos utilizando técnicas de aprendizado de máquina. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  16. 16. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  17. 17. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  18. 18. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  19. 19. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  20. 20. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  21. 21. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  22. 22. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  23. 23. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  24. 24.     Biblioteca desenvolvida pela Intel; Seu objetivo é tornar a visão computacional acessível a usuários e desenvolvedores; Utiliza conceitos de visão computacional e processamento de imagens; Possui cinco grupos de funções:  Processamento de Imagens;  Análise Estrutural;  Análise de Movimento e Rastreamento de Objetos;  Reconhecimento de Padrões;  Calibração de câmera e reconstrução 3D. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  25. 25.  Suporte a várias linguagens:  C;  C++;  Python;  Java. Compatível com Windows, Linux, Mac, Android e iOS;  Vasto material na internet (Tutoriais, exemplos);  Milhões de usuários no mundo inteiro;  Free!  Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  26. 26. Exemplo de código #include <opencv/highgui.h> #include <opencv/cv.h> int main(int argc, char **argv) { IplImage *originalImg = NULL; // Carrega imagem em escala de cinza originalImg = cvLoadImage("filename.jpg", 0); cvNamedWindow("Original", 0); cvShowImage("Original", originalImg); return 0; } Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  27. 27. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  28. 28. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  29. 29. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  30. 30. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  31. 31. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  32. 32. Onde começa um e termina o outro? Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  33. 33. O que segmentar? Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  34. 34.  Reconhecimento de ...??? Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  35. 35.  Muitos objetos Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL
  36. 36. Edvaldo Araújo | Sistemas de Informação - IFAL

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