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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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http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/18/04%20ISC%20050%20Contenido.pdf
http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/12/04%20ISC%20050%20Cap%20VI.pd
f
http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/374/3/FECYT%20971%20PARTE%203.pdf
http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/18/04%20ISC%20050%20Contenido.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/18/04%20ISC%20050%20Contenido.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/12/04%20ISC%20050%20Cap%20VI.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/12/04%20ISC%20050%20Cap%20VI.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/12/04%20ISC%20050%20Cap%20VI.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/374/3/FECYT%20971%20PARTE%203.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/374/3/FECYT%20971%20PARTE%203.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/374/3/FECYT%20971%20PARTE%203.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/12/04%20ISC%20050%20Cap%20VI.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/12/04%20ISC%20050%20Cap%20VI.pdfhttp://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1100/18/04%20ISC%20050%20Contenido.pdf