VISION POR COMPUTADORA
Hay varias razones que las que debemos estar interesados en la visión computacional o visión artificial, pero los dos siguientes aspectos nos permitirán observar las distintas direcciones en las cuales se puede ver el tema.
Todas las formas de vida inteligente poseen la capacidad de obrar recíprocamente y de manipular su ambiente de una manera coherente y estable. Esta interacción es facilitada por la continua intervención inteligente entre la percepción y el control del movimiento (es decir acción).
Como hemos visto, a la visión artificial le compete estudiar la estructura física tridimensional del mundo para el análisis automático de imágenes. Primero analicemos una simple imagen es de dos dimensiones y, por lo tanto perdemos inevitable la información en el proceso de la proyección, es decir en pasar de un mundo tridimensional a una imagen de dos dimensiones.
La visión arterial incluye muchas técnicas que son útiles para si misma, Ej., el procesamiento de imágenes (que se refiere a la transformación, codificación, y transmisión de las imágenes) y los patrones, de los cuales los patrones visuales son pero solo una instancia .la visión artificial incluye técnicas para la descripción útil de la forma y del volumen, para modelos geométricos y para el llamado proceso cognoscitivo.
PROCESAMIENTO DE IMÁGENES
El procesamiento digital de imágenes se distinguen de dos niveles principales de manera general:
-procesamiento de imágenes a bajo nivel
· Muy poco uso de conocimiento respecto al contenido de las imágenes.
· Comúnmente se reconoce una secuencia de cuatro para el procesamiento a bajo nivel: adquisición de la imagen, pre-procesamiento, segmentación de la imagen, descripción y clasificación de objetos.
-Entendimiento de imágenes a alto nivel
· Existen la capacidad de realizar toma de decisiones respecto al contenido de las imágenes.
El procesamiento de imágenes esta dado por un conjunto de operaciones llevadas a cabo sobre las imágenes a fin de realizar cuantitativas para poder describirlas.
Una característica es un atributo usado para hacer decisiones respecto a objetos en la imagen.
Una imagen f(x,y) esta dada por sus coordenadas espaciales y su brillo, y es representando matemáticamente en una matriz, donde los índices de las filas y columnas indican un punto especifico de la imagen.
En el procesamiento digital de imágenes, existen diversas aplicaciones y problemas:
Representación
Transformado
Modelado
Restauración
Análisis
Compresión de datos
FILTROS PARA LA ELIMINAION DE RUIDO EN LAS IMÁGENES
Se define como ruido cualquier entidad en las imágenes, datos o resultados intermedios que no son interesantes para la computación para la computación que se pretende llevar a cabo.
Para realizar el procesamiento en este sistema, se considera como ruido en las imágenes electrocardiográficas un fondo con cuadriculado, así como cualquier otro pixel ajeno a la curva del electrocardiograma que pueda presentarse en la imagen.
FILTRO GAUSSINO
El filtro tiene el inconveniente de que, además de remover el ruido, empeña la imagen ocasionando perdida de los detalles mas finos. El filtro gaussiano es comúnmente utilizado de detención de bordes y análisis de escala espacial.
FILTRO MEDIANA (RANGO DE VENCINDADES)
El objetivo del filtro mediana es reducir el empañamiento de los bordes. Este filtro reemplaza el pixel actualmente analizando en la imagen por la mediana del brillo con respecto a los vecinos. Tiene la ventaja de no ser afectado por pixeles individuales ruidosos.
FILTRO DE SUAVIDAD DIRECCIONAL (PRESERVACION DE BORDES)
La eliminación de ruido mediante suavizado distorsiona la información con respecto a los bordes.
FILTRO DE SUAVIZADO CONSERVADOR
Esta técnica de reducción del nivel de ruido emplea un algoritmo de filtración simle y rápido que sacrifica su poder de eliminación de ruido a cambio de preservar el detalle espacial de la frecuencia en una imagen, removiendo pixeles aislados con un valor muy alto o muy bajo.
REALCE DE CONSTRANTE
La técnica de realce de contraste tiene como objetivo mejorar la calidad de las imágenes, normalmente esta técnica es usada como etapa de pre-procesamiento para sistemas de reconocimiento de patrones.
FILTRO PASO BAJO
Es un tipo de filtro de suavizado empleado para remover ruido de alta frecuencia espacial en una imagen digital. El filtro paso bajo es el suavizado de la imagen y reducción del numero de niveles de gris de la escena.
FILTRO PASO ALTO
Opera de la misma manera que el filtro paso bajo. El efecto en este filtro es, sin embargo, el opuesto. En vez de obtener un suavizado de la imagen, el filtro paso alto realiza detalles de la imagen.
FILTRO SUSAN (SMALLEST UNIVALUE SEGMENT ASSIMILATING NUCLEUS)
EL algoritmo SUSAN para la eliminación de ruido preserva la estructura de la imagen alisando únicamente sobre los pixeles que se encuentran dentro de la región del pixel analizando (pixel central).
OPERADORES PARA LA DETENCIÓN DE BORDES
La detención de esquinas y líneas se basan en los operadores de detención de bordes. existen una gran variedad de métodos para la detención de bordes, mismos que se basan en información con respecto a los limites de una imagen.
Alguno algoritmos de detención de bordes más comunes son los siguientes:
- Técnicas basadas en la gradiente:
Ø Operador de Roberts: es el operador de gradiente mas simple. Utiliza direcciones diagonales para calcular el vector gradiente mediante las macaras.
Ø Operador de Sobel : pone un énfasis en pixeles cercanos al centro de la mascara. Es uno de los operadores mas comúnmente utilizado en la detención de bordes.
Ø Operador Prewitt:al igual que sobel, expande la definición del gradiente en una mascara de 3*3 para ser mas inmune al ruido.
Ø Operador Isotropico(u operador de frei-Chen): intenta llegar a un equilibrio entre ellos aplicando las mascaras.
-operador basado en cruces por cero:
v Operador de Marr-hildreth
v Detector de Canny
ANIMCACION POR COMPUTADORAS
La animación es la simulación de un movimiento, creada por la muestra de una serie de imágenes o cuadros. Un ejemplo sencillo de esto son las caricaturas que pertenecen a la animación tradicional.
Características de la animación 3D
Una característica importante de la animación por computadora es que os permite crear escenas “realmente” tridimensionales. Otra ventaja de la animación por computadoras es que se puede reutilizar partes de la animación por separado.
Animación en el cine
Sin duda la industria del cine es una de las que mas estudios sobre animación por computadora ha hecho, tanto en efectos visuales como en películas totalmente animadas por computadora.
Técnicas de animación
Algunas técnicas que se utilizan en la animación tradicional son la animación en acetatos (cel animation), la animación basada en cuadros (flipbook animation) y la animación en sprite.
Animación basada en cuadros
Es una de las mas utilizadas. Una película contiene 24 cuadros por segundo generalmente, las caricaturas tienen solamente 12.
Animación basada en sprites
Sobre la animación en sprites, esta se refiere a animaciones de objetos sobre fondos estaticos, es decir, lo que cambia son los personajes. Esta técnica esta aplicada en los videos juegos.
Key framming
Se refiere a establecer posiciones en puntos específicos de tiempo en una animación y la parte intermedia la obtiene la computadora por medio de interpolación matemática.
Rostocopiado
Consiste en una forma mas elaborada de key framming. Se obtiene la posición y el Angulo de los puntos clave de la imágenes reales y se trata de hacer converger los modelos en computadora con ellos.
Motion control
Es muy utilizada actualmente, sobre todo en sets virtuales y en el cine. Consiste en obtener posicione clave de manera automática a partir de un actor real por medio de dispositivos que se conectan a su cuerpo.