Vision Sucar Gomez

Visi´
on Computacional

L. Enrique Sucar
´
Instituto Nacional de Astrof´ısica, Optica
y Electr´
onica
Puebla, M´exico

Giovani G´
omez
Helmholtz Zentrum Munchen
Neuherberg, Alemania

Pr´
ologo

Seg´
un Arist´
oteles, Visi´
on es saber que hay y d´
onde mediante la vista, lo cual es escencialmente
v´
alido. Nuestra vista y cerebro identifican, a partir de la informaci´
on que llega a nuestrosojos, los
objetos que nos interesan y su posici´
on en el ambiente, lo cual es muy importante para muchas de
nuestras actividades. La Visi´
on Computacional trata de alguna forma de emular esta capacidad
en las computadoras, de forma que mediante la interpretaci´
on de las im´
agenes adquiridas, por
ejemplo con una c´
amara, se puedan reconocer los diversos objetos en el ambiente y su posici´
on enel espacio.
La facilidad con la que “vemos”, llev´
o a pensar a los primeros investigadores en inteligencia
artificial, por 1960, que hacer que una computadora interpretara im´
agenes era relativamente f´
acil,
Pero no result´
o as´ı, y muchos a˜
nos de investigaci´
on han demostrado que es un problema muy
complejo. Sin embargo, en los u
´ltimos a˜
nos hay avances considerables b´
asicamente por 3factores:
• El desarrollo tecnolo´
gico en las capacidades de procesamiento y de memoria en las computadoras, que facilita el almacenamiento y procesamiento de las im´
agenes.
• Los avances te´
oricos en los principios y algoritmos para el procesamiento y an´
alisis de
im´
agenes.
• La creciente necesidad del procesamiento autom´
atico de im´
agenes, que se capturan y almacenan en grandescantidades en diversos dominios, como en medicina, seguridad, tr´
ansito de
veh´ıculos, etc.
Este creciente inter´es en el desarrollo de sistema de visi´
on autom´
aticos ha creado una necesidad
de la formaci´
on de especialistas en este campo, y por consiguiente a su incorporaci´
on como un
curso com´
un en los posgrados e incluso licenciaturas en computaci´
on, inform´
atica y electr´
onica.
Sinembargo, existen pocos textos, en particular en castellano, que presenten una introducci´
on
general a visi´
on computacional. La mayor parte de los libros tienen un enfoque m´
as hacia procesamiento de im´
agenes que hacia visi´
on. Aunque est´
an relacionados, hay una diferencia fundamental
entre ambos enfoques: procesamiento de im´
agenes trata sobre como mejorar una imagen para su
interpretaci´
onpor una persona; mientras que visi´
on computacional busca la interpretaci´
on de las
im´
agenes por la computadora. Otros libros se centran en aspectos particulares de visi´
on, como la
visi´
on tridimensional, por lo que no presentan un panorama general del a
´rea como se requiere en
un curso introductorio.
Este libro presenta una introducci´
on general a visi´
on por computadora, basado en unesquema
sistem´
atico en el cual el proceso de visi´
on computacional se puede dividir en 3 grandes etapas:
• Procesamiento de nivel bajo - se trabaja directamente con las im´
agenes para extraer propiedades
como orillas, gradiente, profundidad, textura, color, etc.
• Procesamiento de nivel intermedio - consiste generalmente en agrupar los elemento obtenidos
en el nivel bajo, para obtener, porejemplo,contornos y regiones, generalmente con el prop´
osito
de segmentaci´
on.
• Procesamiento de alto nivel - consiste en la interpretaci´
on de los entes obtenidos en los niveles
inferiores y se utilizan modelos y/o conocimiento a priori del dominio.
Aunque estas etapas no son indispensables en todo sistema de visi´
on y tampoco necesariamente
secuenciales, permiten dividir los principales temas enuna forma congruente y natural para su
ense˜
nanza.
De acuerdo a lo anterior, los cap´ıtulos est´
an organizados de la la siguiente manera:

ii
Parte I: Antecedentes
1 Introducci´
on
2 Mejoramiento de la imagen
Parte II: Procesamiento de nivel bajo
3 Detecci´
on de orillas
4 Procesamiento de color
5 Tratamiento de texturas
6 Visi´
on tridimensional
Parte III: Procesamiento de nivel intermedio
7...