Vision Artificial

Visión Artificial


Introducción.
Sistemas humano y artificial.
Sensores.
Iluminación.
Digitalización.
Comunicación.

1.0. Introducción.


En este capítulo se presentan los conocimientos teóricos necesarios para comprender los conceptos que ayudarán a resolver problemas de visión artificial, en particular de la detección de posición de un robot en un entorno determinado.

1Sistema Humano y artificial

El Ojo Humano y la Visión.
La estructura de una cámara fotográfica es comparable con la constitución del ojo humano. La cámara negra del ojo está constituida por una esfera llena de un líquido denominado humor vítreo, el objetivo lo constituyen la córnea y el cristalino; el diafragma, el iris con la pupila; la superficie fotosensible, la retina; y elobturador, sería el párpado.
Si se comienza por la recepción de una imagen, se puede afirmar que lo que llega al ojo sólo es la luz reflejada por los objetos, excepción hecha de los cuerpos emisores.














Partes del ojo humano



Así, dependiendo de la intensidad luminosa que llegue al ojo humano, la pupila se ajusta de forma automática e involuntaria, abriendoo cerrando más o menos la apertura del iris para que la imagen recibida al pasar por el cristalino se proyecte sobre la retina. .
El cristalino es una lente biconvexa de foco variable que proyecta la imagen sobre la retina llevándola al punto de la misma en que la imagen es más nítida y con un correcto enfoque. .
La córnea es una membrana que envuelve al ojo y queencierra el humor acuoso, un líquido viscoso aposentado delante de la pupila que, junto al humor vítreo contenido en la cámara posterior, sirve para mantener turgente al ojo.
De todos los componentes del ojo, el más importante es la retina. Es aquí donde se realiza la percepción de la imagen. Es la décima capa de una película formada por diez. Las nueve primeras están compuestas de neuronas, en sumayor parte, y son atravesadas sin ningún tipo de dificultad por los fotones provenientes del exterior.
La retina está constituida por una enorme cantidad de captadores fotosensibles, cada uno de los cuales da en cada momento información correspondiente de la intensidad y el color de la radiación incidente. Estos captadores fotosensibles son de dos tipos: conos y cilindros o bastones; selos conoce con estos nombres debido a su forma. Los conos y los cilindros son las terminaciones de una gran cantidad de fibras nerviosas que forman el nervio óptico, el cual se encarga de transmitir todas las informaciones a las superficies estriadas del cerebro situadas en el lóbulo occipital. Los conos poseen un enlace nervioso individual con el cerebro, mientras que los bastones van unidos a unmismo conducto nervioso por grupos que pueden llegar a ser miles de ellos. De aquí que los conos den mensajes sensoriales más precisos y que los bastones tengan una mayor sensibilidad, incluso con niveles de energía luminosa muy bajos.


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Curva de sensibilidad relativa del ojo en función de las longitudes de onda de las radiaciones percibidas.




Todo lo que sesabe acerca de la recepción de una imagen por el ojo, y la interpretación que de ella realiza el cerebro, se ha obtenido de una manera experimental estudiando y comparando el comportamiento del ojo ante los estímulos a que era sometido. .
Examinando al microscopio la superficie de la retina se comprueba que la densidad de los conos es mucho mayor que la de los bastones en unazona situada en el extremo opuesto de la pupila, denominada mancha amarilla. La parte central de esta zona, denominada fóvea, está desprovista totalmente de bastones, mientras que la densidad de conos es máxima. .
En la fóvea, los conos son de tres tipos diferentes dependiendo del tipo de radiación a la que sean sensibles. .
Estos conos permiten realizar la percepción...