Vision

Visi´n Computacional o

L. Enrique Sucar
´ Instituto Nacional de Astrof´sica, Optica y Electr´nica ı o Puebla, M´xico e

Giovani G´mez o
Helmholtz Zentrum Munchen Neuherberg, Alemania

Pr´logo o

Seg´n Arist´teles, Visi´n es saber que hay y d´nde mediante la vista, lo cual es escencialmente u o o o v´lido. Nuestra vista y cerebro identifican, a partir de la informaci´n que llega anuestros ojos, los a o objetos que nos interesan y su posici´n en el ambiente, lo cual es muy importante para muchas de o nuestras actividades. La Visi´n Computacional trata de alguna forma de emular esta capacidad o en las computadoras, de forma que mediante la interpretaci´n de las im´genes adquiridas, por o a ejemplo con una c´mara, se puedan reconocer los diversos objetos en el ambiente y suposici´n en a o el espacio. La facilidad con la que “vemos”, llev´ a pensar a los primeros investigadores en inteligencia o artificial, por 1960, que hacer que una computadora interpretara im´genes era relativamente f´cil, a a Pero no result´ as´ y muchos a˜os de investigaci´n han demostrado que es un problema muy o ı, n o complejo. Sin embargo, en los ultimos a˜os hay avances considerables b´sicamentepor 3 factores: ´ n a • El desarrollo tecnolo´ico en las capacidades de procesamiento y de memoria en las computag doras, que facilita el almacenamiento y procesamiento de las im´genes. a • Los avances te´ricos en los principios y algoritmos para el procesamiento y an´lisis de o a im´genes. a • La creciente necesidad del procesamiento autom´tico de im´genes, que se capturan y almaa a cenan engrandes cantidades en diversos dominios, como en medicina, seguridad, tr´nsito de a veh´ ıculos, etc. Este creciente inter´s en el desarrollo de sistema de visi´n autom´ticos ha creado una necesidad e o a de la formaci´n de especialistas en este campo, y por consiguiente a su incorporaci´n como un o o curso com´n en los posgrados e incluso licenciaturas en computaci´n, inform´tica y electr´nica. u o a oSin embargo, existen pocos textos, en particular en castellano, que presenten una introducci´n o general a visi´n computacional. La mayor parte de los libros tienen un enfoque m´s hacia proceo a samiento de im´genes que hacia visi´n. Aunque est´n relacionados, hay una diferencia fundamental a o a entre ambos enfoques: procesamiento de im´genes trata sobre como mejorar una imagen para su ainterpretaci´n por una persona; mientras que visi´n computacional busca la interpretaci´n de las o o o im´genes por la computadora. Otros libros se centran en aspectos particulares de visi´n, como la a o visi´n tridimensional, por lo que no presentan un panorama general del area como se requiere en o ´ un curso introductorio. Este libro presenta una introducci´n general a visi´n por computadora, basadoen un esquema o o sistem´tico en el cual el proceso de visi´n computacional se puede dividir en 3 grandes etapas: a o • Procesamiento de nivel bajo - se trabaja directamente con las im´genes para extraer propiedades a como orillas, gradiente, profundidad, textura, color, etc. • Procesamiento de nivel intermedio - consiste generalmente en agrupar los elemento obtenidos en el nivel bajo, paraobtener, por ejemplo,contornos y regiones, generalmente con el prop´sito o de segmentaci´n. o • Procesamiento de alto nivel - consiste en la interpretaci´n de los entes obtenidos en los niveles o inferiores y se utilizan modelos y/o conocimiento a priori del dominio. Aunque estas etapas no son indispensables en todo sistema de visi´n y tampoco necesariamente o secuenciales, permiten dividir losprincipales temas en una forma congruente y natural para su ense˜anza. n De acuerdo a lo anterior, los cap´ ıtulos est´n organizados de la la siguiente manera: a

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