Visión ArtificialVisión Artificial

Mexicali, B.C.Mexicali, B.C.

26 de Abril de 200726 de Abril de 2007

Visión ArtificialVisión Artificial

          La visión artificial también La visión artificial también denominada visión de denominada visión de

computadora y visión de computadora y visión de máquina, es una importante máquina, es una importante tecnología de sensores con tecnología de sensores con aplicaciones potenciales en aplicaciones potenciales en

muchas industrias.muchas industrias.

DefiniciónDefinición

La visión artificial se refiere a la La visión artificial se refiere a la detección de datos de visión y su detección de datos de visión y su interpretación por una interpretación por una computadora. computadora.

El sistema de visión típico está El sistema de visión típico está constituido por la cámara y equipo constituido por la cámara y equipo de digitalización, una computadora de digitalización, una computadora digital y los elementos de digital y los elementos de Hardware y Software necesarios Hardware y Software necesarios para su interconexión.para su interconexión.

OperaciónOperación

La operación del sistema de La operación del sistema de visión está constituido por tres visión está constituido por tres funciones: funciones:

1.- Detección y digitalización 1.- Detección y digitalización de datos de imagen.de datos de imagen.

2.- Análisis y procesamiento 2.- Análisis y procesamiento de imágenes.de imágenes.

3.- Aplicación.3.- Aplicación.

DETECCIÓN Y DETECCIÓN Y DIGITALIZACIÓN DE DIGITALIZACIÓN DE DATOS DE IMAGEN.DATOS DE IMAGEN.

DETECCIÓN Y DETECCIÓN Y DIGITALIZACIÓN DE DATOS DIGITALIZACIÓN DE DATOS

DE IMAGEN.DE IMAGEN.Para la entrada de datos de Para la entrada de datos de

visión se realiza por medio de visión se realiza por medio de una cámara enfocada en la una cámara enfocada en la escena de interés. escena de interés.

La imagen visionada por la La imagen visionada por la cámara se suele digitalizar y cámara se suele digitalizar y almacenar en memoria de almacenar en memoria de computadora. computadora.

DETECCIÓN Y DETECCIÓN Y DIGITALIZACIÓN DE DATOS DIGITALIZACIÓN DE DATOS

DE IMAGEN.DE IMAGEN.La imagen digital se denomina un La imagen digital se denomina un

campo de datos de visión y se campo de datos de visión y se suele capturar mediante un suele capturar mediante un dispositivo de Hardware dispositivo de Hardware denominado un captador de trama. denominado un captador de trama.

Estos dispositivos son capaces de Estos dispositivos son capaces de digitalizar imágenes a una digitalizar imágenes a una velocidad de treinta cuadros por velocidad de treinta cuadros por segundo. segundo.

DETECCIÓN Y DETECCIÓN Y DIGITALIZACIÓN DE DATOS DIGITALIZACIÓN DE DATOS

DE IMAGEN.DE IMAGEN.Los cuadros están constituidos Los cuadros están constituidos

por una matriz de proyecciones por una matriz de proyecciones de representación de datos de la de representación de datos de la escena detectada por la cámara. escena detectada por la cámara.

Los elementos de la matriz se Los elementos de la matriz se denominan elementos de la denominan elementos de la imagen o pixeles. imagen o pixeles.

DETECCIÓN Y DETECCIÓN Y DIGITALIZACIÓN DE DATOS DIGITALIZACIÓN DE DATOS

DE IMAGEN.DE IMAGEN.Un pixel individual es la Un pixel individual es la

proyección de una pequeña proyección de una pequeña parte de la escena, que reduce parte de la escena, que reduce esa parte a un valor único. esa parte a un valor único.

El valor es una medida de la El valor es una medida de la intensidad de la luz de ese intensidad de la luz de ese elemento de la escena.elemento de la escena.

Cámara instalada en un Cámara instalada en un robot.robot.

ANÁLISIS Y ANÁLISIS Y PROCESAMIENTO DE PROCESAMIENTO DE

IMÁGENESIMÁGENES

CaracterísticasCaracterísticas

Para realizar el procesamiento de imágenes Para realizar el procesamiento de imágenes y su análisis, el sistema de visión debe y su análisis, el sistema de visión debe capacitarse con frecuencia. capacitarse con frecuencia.

En este proceso se obtiene información En este proceso se obtiene información sobre los objetos prototipos y se almacenan sobre los objetos prototipos y se almacenan como modelos de computadora. como modelos de computadora.

La información recogida durante la La información recogida durante la capacitación está constituida por capacitación está constituida por características tales como el área del características tales como el área del proyecto, su longitud perimétrico, proyecto, su longitud perimétrico, diámetros mayor y menor, y otras diámetros mayor y menor, y otras características similares.características similares.

APLICACIÓN.APLICACIÓN.

  Las aplicaciones actuales de la Las aplicaciones actuales de la visión de máquina en la robótica visión de máquina en la robótica incluyen incluyen la inspección, la inspección, identificación de piezas, identificación de piezas, la localización la localización y la orientación.y la orientación.

ClasificacionClasificacion

Según las dimensiones que manejaSegún las dimensiones que manejaBidimensionalBidimensionalTridimensionalTridimensional

ADQUISICIÓN DE ADQUISICIÓN DE IMÁGENESIMÁGENES

        En la adquisición de imágenes se En la adquisición de imágenes se estudiarán los principales dispositivos estudiarán los principales dispositivos usados para la visión artificial. Algunos de usados para la visión artificial. Algunos de estos dispositivos son las cámaras de estos dispositivos son las cámaras de televisión que están compuestas por un televisión que están compuestas por un sensor basado en un dispositivo de estado sensor basado en un dispositivo de estado sólido o válvulas electrónicas y electrónica sólido o válvulas electrónicas y electrónica asociada. El tubo de vidicón es muy usada y asociada. El tubo de vidicón es muy usada y representativa de las familias de tubos de representativa de las familias de tubos de televisión.televisión.

        Los sensores de imágenes de estado Los sensores de imágenes de estado sólido serán presentados a través del sólido serán presentados a través del estudio de dispositivos de acoplamiento de estudio de dispositivos de acoplamiento de carga (CCD), los cuales son uno de los carga (CCD), los cuales son uno de los principales exponentes de esta tecnología.principales exponentes de esta tecnología.

LA CÁMARA DE TUBO DE LA CÁMARA DE TUBO DE VIDICON.VIDICON.

Esta está compuesta por un recipiente cilíndrico de vidrio Esta está compuesta por un recipiente cilíndrico de vidrio que contiene un cañon de electrones en un extremo y una que contiene un cañon de electrones en un extremo y una lámina en el otro . lámina en el otro .

El haz de electrones es enfocado y desviado por las El haz de electrones es enfocado y desviado por las tensiones aplicadas a los arrollamientos. tensiones aplicadas a los arrollamientos.

El circuito de desviación hace que el haz de electrones El circuito de desviación hace que el haz de electrones explore la superficie más interna del objetivo para así  explore la superficie más interna del objetivo para así  "leer" la imagen, es decir, la superficie más interna de la "leer" la imagen, es decir, la superficie más interna de la lámina de vidrio está   recubierta por una película lámina de vidrio está   recubierta por una película transparente de metal que forma un electrodo del cual se transparente de metal que forma un electrodo del cual se obtiene la señal de vídeo. obtiene la señal de vídeo.

Sobre esta película metálica se deposita una delgada capa Sobre esta película metálica se deposita una delgada capa fotosensitiva " objeto", está capa esta compuesta por fotosensitiva " objeto", está capa esta compuesta por glóbulos resistivos muy pequeños cuya resistencia es glóbulos resistivos muy pequeños cuya resistencia es inversamente proporcional a la intensidad de la luz. inversamente proporcional a la intensidad de la luz.

Al lado del objetivo fotosensible se encuentra una fina Al lado del objetivo fotosensible se encuentra una fina malla de cable positivamente cargado, cuya función es malla de cable positivamente cargado, cuya función es desacelerar los electrones emitidos por el cañón de forma desacelerar los electrones emitidos por el cañón de forma que alcance la superficie del objetivo a una velocidad que alcance la superficie del objetivo a una velocidad cercana a cero.cercana a cero.

DISPOSITIVO ACOPLADO POR DISPOSITIVO ACOPLADO POR CARGA (CCD).CARGA (CCD).

En esta tecnología la imagen se proyecta por En esta tecnología la imagen se proyecta por una cámara de vídeo sobre el CCD, que detecta, una cámara de vídeo sobre el CCD, que detecta, almacena y extrae por lectura la carga almacena y extrae por lectura la carga acumulada generada por la luz en cada parte acumulada generada por la luz en cada parte de la imagen. de la imagen.

La detección de la luz se produce mediante la La detección de la luz se produce mediante la absorción de luz en un substrato fotoconductor. absorción de luz en un substrato fotoconductor.

Las cargas se acumulan bajo electrodos de Las cargas se acumulan bajo electrodos de control positivo en " cubetas " aisladas debido control positivo en " cubetas " aisladas debido a las tensiones aplicadas a los electrodos a las tensiones aplicadas a los electrodos centrales. centrales.

Cada cubeta aislada representa un solo pixel y Cada cubeta aislada representa un solo pixel y puede trasferirse a registros de puede trasferirse a registros de almacenamiento de salida variando las almacenamiento de salida variando las tensiones en los electrodos de control metálico.tensiones en los electrodos de control metálico.

Elementos que integran a la Elementos que integran a la cámara para un robot.cámara para un robot.

DigitilizadorDigitilizador

Dispositivo para convertir la Dispositivo para convertir la señal de salida del sistema señal de salida del sistema sensible a forma digital.sensible a forma digital.

MicrodensitometroMicrodensitometro Dispositivo no muy conocido es el Dispositivo no muy conocido es el

microdensitómetro, este necesita que la imágen a microdensitómetro, este necesita que la imágen a digitalizar esté en forma de transparencia (como un digitalizar esté en forma de transparencia (como un negativo de película) o de fotografía.negativo de película) o de fotografía.

        De los microdensitómetros, la transparencia o De los microdensitómetros, la transparencia o fotografía se monta en un soporte plano o se fotografía se monta en un soporte plano o se enrrolla alrededor de un tambor. El barrido se realiza enrrolla alrededor de un tambor. El barrido se realiza dirigiendo un haz luminoso (que puede ser un láser) dirigiendo un haz luminoso (que puede ser un láser) sobre la imágen y desplazando el soporte o girando sobre la imágen y desplazando el soporte o girando el tambor en relación al haz. En este caso de el tambor en relación al haz. En este caso de transparencias el haz pasa a través de la película, transparencias el haz pasa a través de la película, mientras que en el caso de fotografías se refleja por mientras que en el caso de fotografías se refleja por la superficie de la imágen. En ambos casos el haz se la superficie de la imágen. En ambos casos el haz se enfoca sobre un foto detector y el nivel de gris en enfoca sobre un foto detector y el nivel de gris en cada punto de la imágen es grabado por el detector cada punto de la imágen es grabado por el detector en función de la intensidad del haz. Para obtener en función de la intensidad del haz. Para obtener una imágen digital sólo se permite en la salida una imágen digital sólo se permite en la salida valores discretos de la intensidad y de la posición .valores discretos de la intensidad y de la posición .

ILUMINACIÓN Y ILUMINACIÓN Y FORMACIÓN DEFORMACIÓN DE

IMÁGENESIMÁGENES

La iluminación es importante La iluminación es importante durante el procesamiento de durante el procesamiento de imágenes, ya que una imágenes, ya que una iluminación deficiente hace más iluminación deficiente hace más difícil de interpretar a dicho difícil de interpretar a dicho objeto en una escena.objeto en una escena.

Figura 7.5.a Intensidad de iluminación (escalonada) y Figura 7.5.a Intensidad de iluminación (escalonada) y Figura 7.5.b Intensidad de Iluminación (obscuro y Figura 7.5.b Intensidad de Iluminación (obscuro y

claro).claro).

        Existe claramente que Existe claramente que la iluminación percibida la iluminación percibida no es una simple función no es una simple función de la intensidad. La de la intensidad. La figura 7.5.a (arriba) figura 7.5.a (arriba) muestra un patrón de muestra un patrón de iluminación fuertemente iluminación fuertemente escalonada, sobre todo escalonada, sobre todo cerca de los bordes cerca de los bordes entre las franjas y la entre las franjas y la figura 7.5.b (abajo) figura 7.5.b (abajo) muestra la distribución muestra la distribución real de intensidad, pero real de intensidad, pero el patrón de iluminación el patrón de iluminación que se percibe es una que se percibe es una franja más obscura en la franja más obscura en la región D y otra más región D y otra más brillante en la región B .brillante en la región B .

DispositivosDispositivos básicos de básicos de iluminación.iluminación.

        1.- Dispositivos de superficie difusa. (Ejemplo: los 1.- Dispositivos de superficie difusa. (Ejemplo: los típicos tubos fluorescentes y las mesas de luz)típicos tubos fluorescentes y las mesas de luz)

        2.- Proyectores de condensador. Un proyector de 2.- Proyectores de condensador. Un proyector de condensador transforma una fuente de luz en condensador transforma una fuente de luz en expansión en una fuente de luz en condensación. expansión en una fuente de luz en condensación. Esto es de utilidad en la óptica de formación de Esto es de utilidad en la óptica de formación de imágenes.imágenes.

        3.- proyectores puntuales o difusos. Se utilizan 3.- proyectores puntuales o difusos. Se utilizan para iluminar áreas superficiales.para iluminar áreas superficiales.

        4.- Colimadores. Se emplean para proporcionar un 4.- Colimadores. Se emplean para proporcionar un haz de luz paralelo sobre el sujeto.haz de luz paralelo sobre el sujeto.

        5.- Formadores de imágenes. Los formadores de 5.- Formadores de imágenes. Los formadores de imágenes, tales como proyectores de diapositivas y imágenes, tales como proyectores de diapositivas y ampliadoras ópticas, forman una imagen del " blanco ampliadoras ópticas, forman una imagen del " blanco " en el plano del objeto." en el plano del objeto.

        También se han desarrollado También se han desarrollado varias técnicas de iluminación varias técnicas de iluminación para poder usar estos dispositivos para poder usar estos dispositivos de iluminación. Estas tienen la de iluminación. Estas tienen la finalidad de dirigir un recorrido de finalidad de dirigir un recorrido de luz desde el dispositivo de luz desde el dispositivo de iluminación a la cámara, de modo iluminación a la cámara, de modo que se visualice el sujeto de una que se visualice el sujeto de una manera adecuada para la cámara.manera adecuada para la cámara.

        TÉCNICAS DE ILUMINACIÓNTÉCNICAS DE ILUMINACIÓN

Fuente de luz frontalFuente de luz frontalFuente de luz posteriorFuente de luz posteriorOtros dispositivosOtros dispositivos

A) FUENTE DE LUZ FRONTAL

1.- Iluminación Frontal Área iluminada de modo que la superficie defina la característica de imagen.

2.- Iluminación espectacular (campo oscuro)

Utilizada para el reconocimiento de defectos superficiales ( fondo oscuro).

3.- Iluminación espectacular (campo de luz)

Utilizada para el reconocimiento de defectos superficiales; cámara en línea con los rayos reflejados (luz de fondo).

4.- Dispositivo formador de imágenes frontal

Aplicaciones de luz estructurada; la luz de las imágenes se superpone sobre la superficie del objeto: haz de luz desplazado como función del espesor.

B) FUENTE DE LUZ POSTERIOR

1.- Iluminación posterior (campo iluminado)

Utiliza un difusor superficial para las características desiluetas; se emplea en la inspección de piezas y en medidas básicas.

2.- Iluminación posterior (condensador)

Produce imágenes de alto contraste; de utilidad para aplicaciones de gran amplicación.

3.- Iluminación posterior (colimador)

Produce una fuente de rayos luminosos paralelos tal que las características del objeto no estén en el mismo plano.

4.- Iluminación desplazada posterior

De utilidad para obtener imágenes destacadas cuando la característica está en un medio transparente.

C) OTROS DISPOSITIVOS DIVERSOS

1.- Divisor de haz Transmite luz a lo largo del mismo eje óptico que el sensor; la ventaja es que puede iluminar objetos de difícil visión.

2.- Espejo dividido Similar al divisor de haz, pero más eficaz con exigencias de intensidades más bajas.

3.- Redirectores no selectivos

La fuente de luz se redirecciona para proporcionar una iluminación adecuada.

4.- Retrorreflector

Un dispositivo que dirige los rayos incidentes hacia el sensor; puede variarse el ángulo de incidencia, lo que proporciona un alto contraste para un objeto entre la fuente y el reflector.

5.- Doble densidad

Una técnica utilizada para aumentar la intensidad de iluminación en el sensor; se emplea con medios transparentes y retrorreflector.

La iluminación frontal significa simplemente La iluminación frontal significa simplemente que la fuente de luz esta en el mismo lado que la fuente de luz esta en el mismo lado de la escena que la cámara, por lo tanto la de la escena que la cámara, por lo tanto la luz reflejada se utiliza para crear la imagen luz reflejada se utiliza para crear la imagen visionada por la cámara; mientras que la visionada por la cámara; mientras que la iluminación posterior la fuente de luz está iluminación posterior la fuente de luz está dirigida a la cámara y situada detrás de los dirigida a la cámara y situada detrás de los objetos de interés. La iluminación posterior objetos de interés. La iluminación posterior es adecuada para aplicaciones en la que es adecuada para aplicaciones en la que una silueta del objeto es suficiente para su una silueta del objeto es suficiente para su reconocimiento o en donde exista la reconocimiento o en donde exista la necesidad de obtener medidas necesidad de obtener medidas importantes .importantes .

ANÁLISIS Y ANÁLISIS Y PROCESAMIENTOPROCESAMIENTO

Después de haber examinado la Después de haber examinado la forma de obtener una imagen y forma de obtener una imagen y almacenado en una almacenado en una computadora. El siguiente paso computadora. El siguiente paso es el análisis y procesamiento de es el análisis y procesamiento de una imagen, ya que se considera una imagen, ya que se considera una gran cantidad de datos al una gran cantidad de datos al analizar y procesar la imagen.analizar y procesar la imagen.

    Dentro del procesamiento se tendrá Dentro del procesamiento se tendrá que recurrir a varias técnicas para que recurrir a varias técnicas para reducir la magnitud del problema de reducir la magnitud del problema de procesamiento de la imagen. En estas procesamiento de la imagen. En estas técnicas se incluyen:técnicas se incluyen:

    1.- Reducción de datos de la imagen. 1.- Reducción de datos de la imagen.

   2.- Segmentación.    2.- Segmentación.    3.- Extracción de características.    3.- Extracción de características.    4.- Reconocimiento del objeto.   4.- Reconocimiento del objeto.

REDUCCIÓN DE LOS DATOS REDUCCIÓN DE LOS DATOS DE LA IMAGENDE LA IMAGEN

Su objetivo es el de reducir el Su objetivo es el de reducir el volumen de los datos. volumen de los datos.

En cual se manejan dos métodos En cual se manejan dos métodos que son: que son: la conversión digital y la conversión digital y el uso de ventanas.el uso de ventanas.

    La conversión digitalLa conversión digital reduce el número de niveles reduce el número de niveles grises utilizados por el sistema de visión de grises utilizados por el sistema de visión de máquina. También puede utilizarse para reducir el máquina. También puede utilizarse para reducir el número de niveles de gris mediante el uso de menos número de niveles de gris mediante el uso de menos bits para representar la intensidad de luz de pixel.bits para representar la intensidad de luz de pixel.

    Por ejemplo, un registro de 8 bits, utilizado para Por ejemplo, un registro de 8 bits, utilizado para para cada uno de los pixeles, tendría 2 a la 8 = 256 para cada uno de los pixeles, tendría 2 a la 8 = 256 niveles de gris, al reducir por ejemplo a 4 bits esto niveles de gris, al reducir por ejemplo a 4 bits esto reducirá el numero de niveles de gris a 16, con esto reducirá el numero de niveles de gris a 16, con esto reducirá significativamente la magnitud del reducirá significativamente la magnitud del problema de procesamiento de la imagen. problema de procesamiento de la imagen.

    En el procesamiento digital de imágenes es una En el procesamiento digital de imágenes es una práctica común que estas cantidades sean potencias práctica común que estas cantidades sean potencias enteras de dos; es decir, 2 elevado a la n.enteras de dos; es decir, 2 elevado a la n.

Figura 7.6 Imágenes con Figura 7.6 Imágenes con degradación en número de degradación en número de

bits.bits.

La figura 7.6 muestra como se La figura 7.6 muestra como se degrada una imágen digital conforme degrada una imágen digital conforme se disminuye la resolución espacial y se disminuye la resolución espacial y la cuantificación de los niveles de la cuantificación de los niveles de gris. El inciso a) figura original, b) gris. El inciso a) figura original, b) imágen con resolución de 512 bits, c) imágen con resolución de 512 bits, c) imágen con resolución de 256 bits, d) imágen con resolución de 256 bits, d) imágen con resolución de 128 bits, e) imágen con resolución de 128 bits, e) imágen con resolución de 64 bits y f) imágen con resolución de 64 bits y f) imágen con resolución de 32 bits.imágen con resolución de 32 bits.

El uso de ventanasEl uso de ventanas

Implica la utilización de sólo una parte de la Implica la utilización de sólo una parte de la imagen total almacenada en el buffer de imagen total almacenada en el buffer de cuadros para el análisis y procesamiento de la cuadros para el análisis y procesamiento de la imagen. imagen.

Es decir, se selecciona una ventana Es decir, se selecciona una ventana rectangular para rodear al componente de rectangular para rodear al componente de interés, analizando únicamente los pixeles interés, analizando únicamente los pixeles que se encuentran dentro de la ventana. que se encuentran dentro de la ventana.

Una de las razones para la utilización de las Una de las razones para la utilización de las ventanas es que el reconocimiento adecuado ventanas es que el reconocimiento adecuado de un objeto requiere solo unas partes de un objeto requiere solo unas partes determinadas de la escena. determinadas de la escena.

SEGMENTACIÓN.SEGMENTACIÓN.     La segmentación es un término La segmentación es un término

general que se aplica a varios métodos general que se aplica a varios métodos de reducción de datos; de reducción de datos;

su objetivo es agrupar áreas de su objetivo es agrupar áreas de imagen que tengan características imagen que tengan características similares dentro de entidades similares dentro de entidades distintas, que representen partes de la distintas, que representen partes de la imagen. imagen.

Algunas de las técnicas usadas para Algunas de las técnicas usadas para segmentar imágenes son segmentar imágenes son la fijación de umbrales, la fijación de umbrales, crecimiento de región y crecimiento de región y detección de borde.detección de borde.

    La fijación de umbralesLa fijación de umbrales Es una técnica de conversión binaria en la Es una técnica de conversión binaria en la

que cada pixel es convertido a un valor que cada pixel es convertido a un valor binario, blanco o negro. binario, blanco o negro.

Esto se realiza mediante un histograma de Esto se realiza mediante un histograma de frecuencias de la imagen y estableciendo la frecuencias de la imagen y estableciendo la intensidad (nivel de gris) va ha ser el límite intensidad (nivel de gris) va ha ser el límite entre el blanco y el negro.entre el blanco y el negro.

La fijación de umbrales es la técnica más La fijación de umbrales es la técnica más utilizadas para la segmentación en utilizadas para la segmentación en aplicaciones de visión industrial, aplicaciones de visión industrial,

ya que es mas rápida y más fácil de llevar a ya que es mas rápida y más fácil de llevar a cabo y la iluminación se puede controlar en cabo y la iluminación se puede controlar en un establecimiento industrial.un establecimiento industrial.

El crecimiento de regiónEl crecimiento de región

Es un conjunto de técnicas  de Es un conjunto de técnicas  de segmentación en la que los pixeles se segmentación en la que los pixeles se agrupan en regiones llamados agrupan en regiones llamados elementos de cuadricula basada en elementos de cuadricula basada en similitudes de atributos. similitudes de atributos.

Las regiones definidas se Las regiones definidas se podrán examinar en cuanto a si son podrán examinar en cuanto a si son independientes o se pueden fusionar a independientes o se pueden fusionar a otras regiones por medio de un otras regiones por medio de un análisis de la diferencia de sus análisis de la diferencia de sus propiedades medias y su conectividad propiedades medias y su conectividad espacialespacial

     La detección de bordesLa detección de bordes

Considera el cambio de intensidad Considera el cambio de intensidad que se produce en los pixeles en que se produce en los pixeles en el contorno o bordes de un objeto. el contorno o bordes de un objeto.

Dado que se ha encontrado una Dado que se ha encontrado una región con atributos similares, región con atributos similares, pero se desconoce la forma del pero se desconoce la forma del contorno, este ultimo se puede contorno, este ultimo se puede determinar mediante un simple determinar mediante un simple procedimiento de seguimiento del procedimiento de seguimiento del borde.borde.

    Para la imagen binaria, el Para la imagen binaria, el procedimiento es el de explorar la procedimiento es el de explorar la imagen hasta que se encuentre un pixel imagen hasta que se encuentre un pixel dentro de la región, una vez encontrado dentro de la región, una vez encontrado un pixel en el interior de una región, un pixel en el interior de una región, torcer a la izquierda y avanzar, o al torcer a la izquierda y avanzar, o al contrario torcer a la derecha y avanzar contrario torcer a la derecha y avanzar un paso. El procedimiento se detiene un paso. El procedimiento se detiene cuando se atraviesa el contorno y el cuando se atraviesa el contorno y el camino vuelve al pixel inicial. camino vuelve al pixel inicial.

EXTRACCIÓN DE EXTRACCIÓN DE CARACTERÍSTICASCARACTERÍSTICAS

Consiste en distinguir un objeto del Consiste en distinguir un objeto del otro,  para ello se realiza mediante otro,  para ello se realiza mediante las características que caracterizan a las características que caracterizan a un objeto. un objeto.

Algunas de sus características de los Algunas de sus características de los objetos que pueden utilizarse en la objetos que pueden utilizarse en la visión de máquina son visión de máquina son su área, su área, diámetro y diámetro y el perímetro, una característica  más en el perímetro, una característica  más en

un parámetro que permite la facilidad de un parámetro que permite la facilidad de comparación e identificación.comparación e identificación.

    Las características  básicas y medidas Las características  básicas y medidas para la identificación de un objeto para la identificación de un objeto

bidimensionalbidimensional nivel de gris (máximo, medio, mínimo).nivel de gris (máximo, medio, mínimo). Área.Área. Longitud del perímetro.Longitud del perímetro. Diámetro.Diámetro. Rectángulo de cierre mínimo.Rectángulo de cierre mínimo. Centro de gravedad (coordenadas x, y).Centro de gravedad (coordenadas x, y). ExcentricidadExcentricidad Relación de aspecto ( Relación longitud - anchura de Relación de aspecto ( Relación longitud - anchura de

un rectángulo de contorno que rodea el objeto).un rectángulo de contorno que rodea el objeto). Delgadez . Es la medida de lo delgado que es un Delgadez . Es la medida de lo delgado que es un

objeto (también conocido como compacidad).objeto (también conocido como compacidad). Agujeros.Agujeros.

Figura 7.7 Extracción de Figura 7.7 Extracción de caracteristicas de un objeto.caracteristicas de un objeto.

Un objetivo importante en la selección Un objetivo importante en la selección de estas características es que las de estas características es que las características no dependen de la características no dependen de la posición ni de la orientación. posición ni de la orientación.

El sistema de visión no debe depender El sistema de visión no debe depender del objeto que se presenta a la cámara del objeto que se presenta a la cámara con una relación fija y conocida.con una relación fija y conocida.

En la anterior figura 7.6 se muestra una En la anterior figura 7.6 se muestra una imagen original y al lado de ella, se imagen original y al lado de ella, se observa como queda la imagen cuando observa como queda la imagen cuando son extraídas sus caracteristicas y son extraídas sus caracteristicas y contornos que la forman.contornos que la forman.

RECONOCIMIENTO RECONOCIMIENTO DEL OBJETO.DEL OBJETO.

Para poder realizar el Para poder realizar el reconocimiento de un objeto se reconocimiento de un objeto se utilizan técnicas las cuales se utilizan técnicas las cuales se clasifican en dos categorías clasifican en dos categorías principales:principales:

Técnicas de coincidencia de Técnicas de coincidencia de plantillasplantillas

Técnicas estructurales. Técnicas estructurales.

Técnicas de coincidencia  de Técnicas de coincidencia  de plantillaplantilla

son un subconjunto de las técnicas son un subconjunto de las técnicas estadísticas más generales del estadísticas más generales del reconocimiento de modelos, que sirven reconocimiento de modelos, que sirven para clasificar los objetos en una para clasificar los objetos en una imagen dentro de las categorías imagen dentro de las categorías predeterminadas. predeterminadas.

El problema básico de la coincidencia El problema básico de la coincidencia de plantilla es comparar el elemento de plantilla es comparar el elemento con un conjunto de características del con un conjunto de características del modelo almacenado, definido como modelo almacenado, definido como modelo de plantilla.modelo de plantilla.

Técnicas estructurales de Técnicas estructurales de reconocimiento de modelosreconocimiento de modelos

Consideran las relaciones entre las Consideran las relaciones entre las características y los bordes de un características y los bordes de un objeto. objeto.

Las técnicas estructurales  difieren de Las técnicas estructurales  difieren de las técnicas difieren de las técnicas de las técnicas difieren de las técnicas de decisión teórica, en que estas ultimas  decisión teórica, en que estas ultimas  tratan  a un modelo sobre una base tratan  a un modelo sobre una base cuantitativa y que se ignoran la cuantitativa y que se ignoran la mayoría de las interrelaciones de mayoría de las interrelaciones de partes entre las primitivas del objetopartes entre las primitivas del objeto

PROCESAMIENTO DE PROCESAMIENTO DE ALTO NIVELALTO NIVEL

En el procesamiento de alto nivel En el procesamiento de alto nivel se describen los procedimientos se describen los procedimientos de como se analiza un objeto, de como se analiza un objeto, esto es a través de la :esto es a través de la :

*    Segmentación.*    Segmentación.*    Descripción.*    Descripción.*    Reconocimiento.*    Reconocimiento.*    Interpretación.*    Interpretación.

SEGMENTACIÓNSEGMENTACIÓN

La segmentación es el proceso que divide a La segmentación es el proceso que divide a una escena percibida en sus partes una escena percibida en sus partes constituyentes u objetos. La segmentación constituyentes u objetos. La segmentación es una de los elementos más importantes es una de los elementos más importantes de un sistema automatizado de visión, ya de un sistema automatizado de visión, ya que este es el nivel de preprocesamiento en que este es el nivel de preprocesamiento en que los objetos se extraen de una imagen que los objetos se extraen de una imagen para su  posterior reconocimiento y análisis, para su  posterior reconocimiento y análisis, su objetivo es agrupar áreas de imagen que su objetivo es agrupar áreas de imagen que tengan características similares dentro de tengan características similares dentro de entidades distintas, que representen partes entidades distintas, que representen partes de la imagen. La segmentación se divide en de la imagen. La segmentación se divide en sus dos siguientes principios básicos :sus dos siguientes principios básicos :

1.- DISCONTINUIDAD1.- DISCONTINUIDAD

Suele usar la detección de bordes.Suele usar la detección de bordes.       La detección de bordes.La detección de bordes.   Considera el Considera el

cambio de intensidad que se produce en cambio de intensidad que se produce en los pixeles en el contorno o bordes de los pixeles en el contorno o bordes de un objeto como lo mustra la figura 7.9. un objeto como lo mustra la figura 7.9. Dado que se ha encontrado una región Dado que se ha encontrado una región con atributos similares, pero se con atributos similares, pero se desconoce la forma del contorno, este desconoce la forma del contorno, este ultimo se puede determinar mediante ultimo se puede determinar mediante un simple procedimiento de un simple procedimiento de seguimiento del borde.seguimiento del borde.