Учебники

Компьютерное зрение и компьютерная графика

Компьютерное зрение связано с моделированием и копированием человеческого зрения с использованием компьютерного программного и аппаратного обеспечения. Формально, если мы определим компьютерное зрение, то его определение будет таким, что компьютерное зрение – это дисциплина, которая изучает, как реконструировать, прерывать и понимать трехмерную сцену из ее 2-мерных изображений с точки зрения свойств структуры, присутствующей в сцене.

Для понимания и стимулирования работы системы человеческого зрения необходимы знания из следующих областей.

  • Информатика
  • Электротехника
  • Математика
  • физиология
  • Биология
  • Когнитивная наука

Иерархия компьютерного зрения

Компьютерное зрение делится на три основные категории:

Низкоуровневое зрение: включает изображение процесса для извлечения объектов.

Видение среднего уровня: включает в себя распознавание объектов и интерпретацию 3D-сцены

Видение высокого уровня: включает концептуальное описание сцены, такой как деятельность, намерение и поведение.

Связанные поля

Computer Vision значительно перекрывает следующие поля:

Обработка изображений: фокусируется на манипулировании изображениями.

Распознавание паттернов: изучает различные методы классификации паттернов.

Фотограмметрия: это связано с получением точных измерений из изображений.

Computer Vision Vs Обработка изображений

Обработка изображений изучает преобразование изображения в изображение. Вход и выход обработки изображения оба изображения.

Компьютерное зрение – это построение явных, значимых описаний физических объектов по их изображению. Результатом компьютерного зрения является описание или интерпретация структур в трехмерной сцене.

Примеры приложений

  • робототехника
  • Лекарственное средство
  • Безопасность
  • Транспорт
  • Индустриальная автоматизация

Применение робототехники

  • Локализация – определить местоположение робота автоматически
  • навигация
  • Избегание препятствий
  • Сборка (колышек, сварка, покраска)
  • Манипуляции (например, робот-манипулятор PUMA)
  • Human Robot Interaction (HRI): интеллектуальная робототехника для взаимодействия и обслуживания людей

Применение в медицине

  • Классификация и обнаружение (например, классификация повреждения или клеток и обнаружение опухоли)
  • 2D / 3D сегментация
  • 3D реконструкция человеческого органа (МРТ или УЗИ)
  • Визуальная робототехника

Применение промышленной автоматизации

  • Промышленный контроль (обнаружение дефектов)
  • сборочный
  • Считывание штрих-кода и этикетки на упаковке
  • Сортировка объектов
  • Понимание документа (например, OCR)

Приложение безопасности

  • Биометрия (радужная оболочка, отпечаток пальца, распознавание лица)
  • Наблюдение – обнаружение определенных подозрительных действий или поведения

Транспортное приложение

  • Автономное транспортное средство
  • Безопасность, например, мониторинг бдительности водителя

Компьютерная графика

Компьютерная графика – это графика, созданная с использованием компьютеров, и представление данных изображения компьютером специально с помощью специализированного графического оборудования и программного обеспечения. Формально можно сказать, что компьютерная графика – это создание, манипулирование и хранение геометрических объектов (моделирование) и их изображений (рендеринг).

Область компьютерной графики развивалась с появлением компьютерной графики. Сегодня компьютерная графика используется практически во всех областях. Многие мощные инструменты были разработаны для визуализации данных. Область компьютерной графики стала более популярной, когда компании начали использовать ее в видеоиграх. Сегодня это многомиллиардная индустрия и основная движущая сила развития компьютерной графики. Некоторые общие области применения следующие: