VISIÓN ARTIFICIAL.docx

7/28/2019 VISIN ARTIFICIAL.docx

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INTRODUCCIN

UNIVERSIDADTECNICA DEL NORTE

INTELIGENCIAARTIFICIAL

VISIN ARTIFICIAL

NOMBRES:

VSQUEZ CRISTHIAN

JAVIER CEVALLOS

FECHA: 18 DE JUNIO DEL 2013


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INTRODUCCIN

Visin Artificial. Conocida como "Visin por Computadora". Conjunto de todas aquellas

tcnicas y modelos que nos permiten la adquisicin, procesamiento, anlisis y explicacin de

cualquier tipo de informacin espacial del mundo real obtenida a travs de imgenes digitales.

HISTORIA

Dentro de los hitos ms relevantes, en el modelado de la percepcin visual, podemos

mencionar los estudios de Kepler sobre el anlisis geomtrico de la formacin de la imagen en el

ojo, las apreciaciones de Newton sobre visin en color, Helmhotz (1910) sobre ptica fisiolgica

y Wertheimer (1912) sobre el movimiento aparente de agrupaciones de puntos o campos. Estos

trabajos, unidos a otros, han establecido las bases de las actuales teoras de percepcin visual.

Muchos concuerdan en que el primer gran paso se logr a principio del Siglo XX con la

aparicin de la escuela de psicologa de la Gelstat basada, principalmente, en los trabajos de

Wertheimer. Esta escuela tuvo, dentro de sus resultados ms relevantes, el establecer criterios

que planteaban que caractersticas como la similaridad, homogeneidad, cercana, etc, eran

suficientes para tratar de explicar las propiedades de los mecanismos psicofsicos de la visin

humana. Pero, esta aproximacin con criterios tan globales se perdi aos ms tarde al no poder

dar respuesta a nuevos interrogantes dentro del proceso de percepcin visual.

Alrededor de los aos 50, la investigacin se orient en la bsqueda de explicaciones al ms

bajo nivel celular, lo que origin una nueva corriente de ideas y teoras que con base en laspotencialidades de las neuronas como clulas individuales. Se intent explicar los mecanismos y

propiedades de la visin humana, Hubel y Weisel (1962, 1968) y Barlow (1972). Sin embargo,

esta aproximacin tampoco pudo dar respuesta a los problemas ms profundos de como nuestro

mecanismo visual codifica, representa y reconoce distintos tipos de informaciones espaciales.

Dada la enorme complejidad mostrada por el sistema de visin humana y como consecuencia

del lento avance de las teoras y algoritmos que explicaban su funcionamiento y propiedades se

intent abordar estos problemas de formas ms directas a partir de tres enfoques distintos. El

primero se bas en el desarrollo de tcnicas empricas basadas en criterios de tipo matemtico

que aproximaban estos problemas de estimacin de bordes y lneas usando distintos criterios.

Dentro de este Grupo se encontraba Azriel Rosenfeld. Estas aproximaciones crearon algunas

ideas interesantes como el uso simultneo de operadores de distinto tamao, pero tuvo el gran

inconveniente de no poder proponer mtodos para la evaluacin de los distintos algoritmos.


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Construccin de las superficies presentes en la imagen desde el punto de vista del observador,

a partir de la informaciones suministradas por el esbozo primitivo y las informaciones

tridimensionales proporcionadas por las estereoscopa, sombreado, reflectancia, iluminacin, etc.

Construccin del modelo que representa a los objetos en el espacio y permite catalogarlos y

compararlos con informacin previamente almacenada (nivel 3D).

QU ES VISIN ARTIFICIAL?

Conocida como "Visin por Computadora". Conjunto de todas aquellas tcnicas y modelos

que nos permiten la adquisicin, procesamiento, anlisis y explicacin de cualquier tipo de

informacin espacial del mundo real obtenida a travs de imgenes digitales.

Pero el tema de la visin artificial es extenso: los asuntos tales como la restauracin de

imgenes, mejoramiento de imagen, inspeccin visual automatizada, visin robtica, escenas

tridimensionales, y percepcin y cognicin visual todas forman parte del trmino VisinArtificial.

La visin artificial incluye muchas tcnicas que son tiles para s misma, Ej., el procesamientode imgenes (que se refiere a la transformacin, codificacin, y transmisin de las imgenes) y

los patrones, de las cuales los patrones visuales son pero solo una instancia).

OBJETIVO DE LA VISION ARTIFICIAL

Los objetivos tpicos de la visin artificial incluyen:

1. La deteccin, segmentacin, localizacin y reconocimiento de ciertos objetos enimgenes (por ejemplo, caras humanas).


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2. La evaluacin de los resultados (ej.: segmentacin, registro).

3. Registro de diferentes imgenes de una misma escena u objeto, hacer concordar unmismo objeto en diversas imgenes.

4. Seguimiento de un objeto en una secuencia de imgenes.5. Mapeo de una escena para generar un modelo tridimensional de la escena; tal modelo

podra ser usado por un robot para navegar por la escena.

6. Estimacin de las posturas tridimensionales de humanos.7. Bsqueda de imgenes digitales por su contenido.

OBJETIVO DE LA VISION ARTIFICIAL

Modelar matemticamente los procesos de percepcin visual en los seres vivos y generar

programas que permitan simular estas capacidades visuales por computadora.

Cul es el principio del funcionamiento

Consiste en la captacin de imgenes en lnea mediante cmaras basadas en matrices de

sensores sensibles a la luz (CCD CMOS), el posterior tratamiento de las mismas mediante


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tcnicas de anlisis de imagen y la actuacin sobre el proceso(control del producto) o el producto

(control de calidad)

Las principales ventajas son la reduccin de los costes d control de calidad, el aumento de la

produccin, la inspeccin del 100% de la produccin, la reproducibilidad y el funcionamiento 24

horas al da sin cansancio.

ELEMENTOS QUE TIENE UN SISTEMA

Los elementos bsicos de un sistema de visin artificial son:

El sistema de iluminacin (fluorecente,LED,polarizada,backligth,lse) El sensor o cmara de captura de imagen (CMOS,CCD,InGaAs.) Tarjeta de captura de elevado ancho de banda (Firewire,CameraLINK,GbEthernet..) Procesamiento de imagen (Procesador y algoritmos de pretratamiento y filtrado de la

imagen, de segmentacin y reconocimiento de formas, de extraccin de descriptores y

de clasificacin)

Sincrona con el procceso, para adquirir la imagen en el momento adecuado y para actuar con el

proceso de separar unidades defectuosas.


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Tecnologa de inspeccin

La visin 3D Los rayos X La visn espectral La imagen de resonancia magntica nuclear La imagen ultrasnica

AVANCES TECNOLOGICOS

Los cientificos con esto desarrollaron microchips desiliciopara aquellas personas que no les

funcionan los fotorreceptores y con esto tener una visin artificial. Lo que se necesita para poder

implementarlos, es que sean suficientemente pequeos para implantarlos en el ojo, que tenganuna fuente de abastecimiento de energa continua y que sean biocompatibles con los tejidos del

ojo.
http://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Silicio


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Al realizar pruebas en personas que ha sido capaz de ver pero ahora es ciega, al recibir

seales del microchip, es capaz de rellenar los huecos dejados por a baja resolucin del sistema y

percibir una imagen decentemente buena aunque algunas veces falla.

Ha sido una gran tarea para los cientficos, que ahora solo esperan que se apruebe el ensayo

clnico para poder comercializar una tercera generacin del dispositivo que tenga la suficiente

resolucin para ser usada por pacientes, traeria muchos beneficios a la sociedad y sobre todo a

las personas que han perdido el funcionamiento de sus fotorreceptores

EXPLICACION DE MICROCHIP

Cada uno de los electrodos del chip est conectado a una clula sensitiva en la retina, demanera que cada uno de ellos proporciona un pixel de informacin visual. El primer

modelo que el instituto construy en 2002 tena 16 electrodos, y ya permita al usuario

percibir burdamente su entorno. Adems, al haber estado implantado cinco aos, el chipprimitivo ha demostrado que el ojo no sufre dao y la integracin entre los componentes

biolgico y electrnico es muy buena.

La nueva versin, que va a probarse durante todo este ao y los dos siguientes, tiene ya60 electrodos una imagen de 60 pxeles es an poco detallada y no permite leer salvo

letras enormes, pero s permite cosas como ver los objetos y personas que hay alrededor.

Adems, aunque es mucho ms preciso, el nuevo chip tiene la cuarta parte del tamao del

primero y puede implantarse en hora y media (la primera versin necesitaba casi siete

horas).

EL PROPSITO DE LA VISIN ARTIFICIAL

Es un subcampo de la Inteligencia Artificial, su fin principal es programar un computador

para que pueda entender las caractersticas de una imgen o una escena.

Para facilitar la vida a los seres humanos con deficiencia visual

ETAPAS DE UNA APLICACIN DE VISIN ARTIFICIAL


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ADQUISICIN DE LA IMAGEN

La primera etapa es la construccin del sistema de formacin de las imgenes. Su objetivo es

realzar, mediante tcnicas fotogrficas (iluminacin, ptica, cmaras, filtros, pantallas,...), las

caractersticas visuales de los objetos (formas, texturas, colores, sombras,...). El xito de muchas

aplicaciones depende de un buen diseo en esta primera etapa.

PREPROCESADO

Una vez adquirida la imagen se pasar a la etapa de preprocesado. El objetivo es mejorar

la calidad informativa de la imagen adquirida. Se incluyen operaciones de mejora de la relacin

seal-ruido (denoising), de atenuar las imperfecciones de la adquisicin debido a la funcin de

transferencia del sistema de captacin de imgenes (deconvolution), de regularizar la imagen, de

mejorar el contraste o de optimizar la distribucin de la intensidad (enhancement) o de realzar

algunas caractersticas de la imagen, como bordes o reas.


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SEGMENTACIN

En esta fase se divide la imagen en reas con significado o identificacin de contornos.

Se trata de decidir qu partes de la imagen necesitan interpretacin o anlisis y cules no. A

menudo es posible y necesario refinar la segmentacin. Por ejemplo, si la aplicacin debe

encontrar araazos o grietas en un vidrio, la primera fase de segmentacin suele encontrarelementos que son las propias grietas o araazos adems de suciedad y polvo.

SEGMENTACIN

En esta fase se divide la imagen en reas con significado o identificacin de contornos. Se

trata de decidir qu partes de la imagen necesitan interpretacin o anlisis y cules no. A menudo

es posible y necesario refinar la segmentacin. Por ejemplo, si la aplicacin debe encontrar

araazos o grietas en un vidrio, la primera fase de segmentacin suele encontrar elementos que

son las propias grietas o araazos adems de suciedad y polvo.

REPRESENTACIN Y DESCRIPCIN (EXTRACCIN DE CARACTERSTICAS)

Una vez dividida la imagen en zonas con caractersticas de ms alto nivel se pasar a su

extraccin de las caractersticas, tales como rea, permetro, excentricidad, momentos de inercia,

esqueletos, pero tambin se puede emplear caractersticas basadas en la textura o en el color.


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RECONOCIMIENTO E INTERPRETACIN

Estos algoritmos, usados estratgicamente, nos permiten decidir si una pieza se ha fabricado

correctamente o no, guiar un robot hacia un objeto concreto o reajustar la maquinaria de

produccin automticamente.

Deteccin de formas Anlisis geomtrico Comparacin con patrones Medicin de objetos Deteccin de objetos difusos

CONCLUSIONES

Con toda la informacin que presentamos anteriormente tratamos de demostrar la importancia

que tiene la visin artificial que es una parte que abarca la inteligencia artificial, pero de igual

manera no deja de ser importante ya que gracias a la visin artificial podemos crear mecanismos

que realicen trabajo no por el simple hecho de recibir rdenes si no que son capaces de visualizar

su objetivo, tomar decisiones y ejecutarlas.


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En este artculo tambin se trata de explicar un poco ms sobre los proyectos que involucran la

visin artificial, como por ejemplo aplicada en la deteccin de peatones.

Pero todo esto solo es un trabajo de investigacin ya que todo lo realizado es simplemente unarecopilacin de informacin o experimentos que ya fueron realizados.

Conocimiento con todos y para todos

EcuRed

http://www.ecured.cu/index.php/Visin_Artificial#Antecedentes

http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/220/2/Capitulo%201.pdf

etitudela

http://www.etitudela.com/celula/downloads/visionartificial.pdf

Repositorio UTN
http://www.ecured.cu/index.php/Visi%C3%B3n_Artificial#Antecedenteshttp://www.ecured.cu/index.php/Visi%C3%B3n_Artificial#Antecedenteshttp://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/220/2/Capitulo%201.pdfhttp://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/220/2/Capitulo%201.pdfhttp://www.etitudela.com/celula/downloads/visionartificial.pdfhttp://www.etitudela.com/celula/downloads/visionartificial.pdfhttp://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/220/2/Capitulo%201.pdfhttp://www.ecured.cu/index.php/Visi%C3%B3n_Artificial#Antecedentes


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f

http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/374/3/FECYT%20971%20PARTE%203.pdf
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