Visão computacional e computação gráfica

Visão Computacional

A visão computacional está preocupada em modelar e replicar a visão humana usando software e hardware de computador. Formalmente, se definirmos visão computacional, então sua definição seria que visão computacional é uma disciplina que estuda como reconstruir, interromper e compreender uma cena 3D a partir de suas imagens 2D em termos das propriedades da estrutura presente na cena.

É necessário conhecimento dos seguintes campos para compreender e estimular o funcionamento do sistema de visão humana.

Ciência da Computação
Engenharia elétrica
Mathematics
Physiology
Biology
Ciência cognitiva

Hierarquia de visão computacional

A visão computacional é dividida em três categorias básicas que são as seguintes:

Visão de baixo nível: inclui imagem de processo para extração de recursos.

Visão de nível intermediário: inclui reconhecimento de objeto e interpretação de cena 3D

Visão de alto nível: inclui a descrição conceitual de uma cena como atividade, intenção e comportamento.

Campos relacionados

A visão computacional se sobrepõe significativamente aos seguintes campos:

Processamento de imagens: enfoca a manipulação de imagens.

Reconhecimento de padrões: estuda várias técnicas de classificação de padrões.

Fotogrametria: preocupa-se em obter medidas precisas de imagens.

Visão Computacional Vs Processamento de Imagens

O processamento de imagens estuda a transformação de imagem em imagem. A entrada e a saída do processamento de imagem são imagens.

A visão computacional é a construção de descrições explícitas e significativas de objetos físicos a partir de sua imagem. A saída da visão computacional é uma descrição ou interpretação de estruturas em cena 3D.

Aplicativos de exemplo

Robotics
Medicine
Security
Transportation
Automação industrial

Aplicação de Robótica

Localização - determina a localização do robô automaticamente
Navigation
Evitar obstáculos
Montagem (peg-in-hole, soldagem, pintura)
Manipulação (por exemplo, robô manipulador PUMA)
Human Robot Interaction (HRI): robótica inteligente para interagir e servir as pessoas

Aplicação de medicamento

Classificação e detecção (por exemplo, lesão ou classificação de células e detecção de tumor)
Segmentação 2D / 3D
Reconstrução 3D de órgãos humanos (ressonância magnética ou ultrassom)
Cirurgia robótica guiada pela visão

Aplicação de automação industrial

Inspeção industrial (detecção de defeito)
Assembly
Leitura do código de barras e etiqueta da embalagem
Classificação de objetos
Compreensão de documentos (por exemplo, OCR)

Aplicativo de Segurança

Biometria (íris, impressão digital, reconhecimento facial)
Vigilância - detecção de certas atividades ou comportamentos suspeitos

Aplicação de transporte

Veículo autônomo
Segurança, por exemplo, monitoramento de vigilância do motorista

Computação Gráfica

Gráficos de computador são gráficos criados usando computadores e a representação de dados de imagem por um computador especificamente com a ajuda de hardware e software gráfico especializado. Formalmente, podemos dizer que Computação Gráfica é criação, manipulação e armazenamento de objetos geométricos (modelagem) e suas imagens (Rendering).

O campo da computação gráfica se desenvolveu com o surgimento do hardware de computação gráfica. Hoje, a computação gráfica é usada em quase todos os campos. Muitas ferramentas poderosas foram desenvolvidas para visualizar dados. O campo da computação gráfica se tornou mais popular quando as empresas começaram a usá-lo em videogames. Hoje é uma indústria multibilionária e principal força motriz por trás do desenvolvimento de computação gráfica. Algumas áreas de aplicativos comuns são as seguintes: