Vision de maquina
Páginas: 28 (6838 palabras)
Publicado: 3 de marzo de 2012
Una Introducción a la Visión de Máquina
© 1999-2007 Luis Guillermo RESTREPO RIVAS
Los sensores proporcionan al robot información sobre su entorno, que él puede usar para guiar sus acciones. La visión es un sentido muy importante porque puede dar información de una resolución relativamente alta a distancias relativamente grandes. Se han desarrollado muchos tipos de sistemas de visión pararobots, los cuales entran en uso práctico cada vez con más frecuencia.
Los sistemas de visión para máquinas comenzaron a aparecer en el decenio iniciado en 1950, asociados con aplicaciones no robóticas, como lectura de documentos, conteo de especímenes biológicos en la sangre, y reconocimiento aerofotográfico de aplicación militar. En el campo propiamente robótico el desarrolló comenzó a mediadosdel decenio iniciado en 1960, con el establecimiento de laboratorios de inteligencia artificial en instituciones como el MIT, la U. de Stanford y el Stanford Research Institute. Para 1980 muchas compañías estaban desarrollando sistemas de visión para robots y para otras aplicaciones industriales.
VISION BIDIMENSIONAL
El objetivo general de una máquina vidente es derivar una descripción deuna escena, analizando una o mas imágenes de dicha escena. En algunas situaciones la escena misma es básicamente bidimensional. Por ejemplo si el robot trabaja con piezas planas sobre una superficie plana, o si busca perforaciones en tal superficie. La visión para situaciones bidimencionales es más fácil que para las tridimensionales, y, como era natural, los primeros trabajos sobre máquinasvidentes se hicieron en esa modalidad.
El proceso de visión bidimensional
Para que un robot reconozca partes, perforaciones, etc. en una superficie, y en general objetos, Primero debe distinguir los objetos de interés del resto de la superficie. En otras palabras, debe ser capaz de "destacar" partes de la imagen que corresponden a esos objetos. Este proceso de extraer subconjuntos de una imagenque corresponden a partes relievantes de la escena se denomina SEGMENTACION.
Cuando se ha extraido un subconjunto de una imagen, generalmente es necesario medir varias propiedades geométricas de tal subconjunto (tamaño, forma, etc.) tales medidas pueden ser la base para reconocer si el subconjunto representa un objeto dado, así como para determinar la posición y orientación de tal objeto. Tambiénpueden servir de base para una posterior segmentación dentro del subconjunto; por ejemplo, si dos objetos se tocan o superponen, puede ocurrir que hayan sido extraidos como un solo subconjunto, y puede ser necesario dividir este subconjunto en dos partes basándose en criterios geométricos, por ejemplo descomponiéndolo en partes convexas. Esta etapa del proceso de visión se denomina ANALISISGEOMETRICO. Se pueden diseñar diferentes algoritmos para Análisis Geométrico, dependiendo de la manera como estén representados los subconjuntos de imagen dentro del computador, por esto el tema de la REPRESENTACION GEOMETRICA de subconjuntos de la imagen está estrechamente relacionado con el Análisis Geométrico.
El reconocer objetos por medio del análisis de subconjuntos de una imagen puede variarmucho en dificultad, dependiendo de la comlejidad de los objetos. Si los objetos que pueden estar presentes en la escena difieren mucho entre sí, se puede usar una comparación relativamente sencilla contra patrones o plantillas; en esta situación, puede incluso ser innecesario extraer explicitamente los objetos del resto de la imagen. Más a menudo, los objetos pueden reconocerse porque cumplen unconjunto característico de valores de sus parámetros geométricos. Este método de comparación de rasgos geométricos se usó, por ejemplo en un módulo de visión desarrollado en el SRI International a mediados de los años 70. Si los objetos a reconocer son complejos, puede ser necesario descomponer en etapas el proceso de reconocimiento: Detectar primero subobjetos y reconocer sus propiedades, y...
© 1999-2007 Luis Guillermo RESTREPO RIVAS
Los sensores proporcionan al robot información sobre su entorno, que él puede usar para guiar sus acciones. La visión es un sentido muy importante porque puede dar información de una resolución relativamente alta a distancias relativamente grandes. Se han desarrollado muchos tipos de sistemas de visión pararobots, los cuales entran en uso práctico cada vez con más frecuencia.
Los sistemas de visión para máquinas comenzaron a aparecer en el decenio iniciado en 1950, asociados con aplicaciones no robóticas, como lectura de documentos, conteo de especímenes biológicos en la sangre, y reconocimiento aerofotográfico de aplicación militar. En el campo propiamente robótico el desarrolló comenzó a mediadosdel decenio iniciado en 1960, con el establecimiento de laboratorios de inteligencia artificial en instituciones como el MIT, la U. de Stanford y el Stanford Research Institute. Para 1980 muchas compañías estaban desarrollando sistemas de visión para robots y para otras aplicaciones industriales.
VISION BIDIMENSIONAL
El objetivo general de una máquina vidente es derivar una descripción deuna escena, analizando una o mas imágenes de dicha escena. En algunas situaciones la escena misma es básicamente bidimensional. Por ejemplo si el robot trabaja con piezas planas sobre una superficie plana, o si busca perforaciones en tal superficie. La visión para situaciones bidimencionales es más fácil que para las tridimensionales, y, como era natural, los primeros trabajos sobre máquinasvidentes se hicieron en esa modalidad.
El proceso de visión bidimensional
Para que un robot reconozca partes, perforaciones, etc. en una superficie, y en general objetos, Primero debe distinguir los objetos de interés del resto de la superficie. En otras palabras, debe ser capaz de "destacar" partes de la imagen que corresponden a esos objetos. Este proceso de extraer subconjuntos de una imagenque corresponden a partes relievantes de la escena se denomina SEGMENTACION.
Cuando se ha extraido un subconjunto de una imagen, generalmente es necesario medir varias propiedades geométricas de tal subconjunto (tamaño, forma, etc.) tales medidas pueden ser la base para reconocer si el subconjunto representa un objeto dado, así como para determinar la posición y orientación de tal objeto. Tambiénpueden servir de base para una posterior segmentación dentro del subconjunto; por ejemplo, si dos objetos se tocan o superponen, puede ocurrir que hayan sido extraidos como un solo subconjunto, y puede ser necesario dividir este subconjunto en dos partes basándose en criterios geométricos, por ejemplo descomponiéndolo en partes convexas. Esta etapa del proceso de visión se denomina ANALISISGEOMETRICO. Se pueden diseñar diferentes algoritmos para Análisis Geométrico, dependiendo de la manera como estén representados los subconjuntos de imagen dentro del computador, por esto el tema de la REPRESENTACION GEOMETRICA de subconjuntos de la imagen está estrechamente relacionado con el Análisis Geométrico.
El reconocer objetos por medio del análisis de subconjuntos de una imagen puede variarmucho en dificultad, dependiendo de la comlejidad de los objetos. Si los objetos que pueden estar presentes en la escena difieren mucho entre sí, se puede usar una comparación relativamente sencilla contra patrones o plantillas; en esta situación, puede incluso ser innecesario extraer explicitamente los objetos del resto de la imagen. Más a menudo, los objetos pueden reconocerse porque cumplen unconjunto característico de valores de sus parámetros geométricos. Este método de comparación de rasgos geométricos se usó, por ejemplo en un módulo de visión desarrollado en el SRI International a mediados de los años 70. Si los objetos a reconocer son complejos, puede ser necesario descomponer en etapas el proceso de reconocimiento: Detectar primero subobjetos y reconocer sus propiedades, y...
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