Visión por computadora y gráficos por computadora

Visión por computador

La visión por computadora se ocupa de modelar y reproducir la visión humana utilizando software y hardware de computadora. Formalmente, si definimos la visión por computadora, entonces su definición sería que la visión por computadora es una disciplina que estudia cómo reconstruir, interrumpir y comprender una escena tridimensional a partir de sus imágenes bidimensionales en términos de las propiedades de la estructura presente en el escena.

Para comprender y estimular el funcionamiento del sistema de visión humana, se requieren conocimientos de las siguientes áreas.

  • Informática
  • Ingenieria Eléctrica
  • Matemáticas
  • Fisiología
  • Biología
  • La ciencia del pensamiento

Jerarquía de la visión por computadora

La visión por computadora se divide en tres categorías principales:

Visión de bajo nivel: incluye una imagen de proceso para la extracción de características.

Visión intermedia: incluye reconocimiento de objetos e interpretación de escenas en 3D

Visión de alto nivel: incluye una descripción conceptual de la escena, como actividad, intención y comportamiento.

Campos vinculados

La visión por computadora se superpone en gran medida con las siguientes áreas:

Procesamiento de imágenes: se centra en la manipulación de imágenes.

Reconocimiento de patrones: explora varios métodos para clasificar patrones.

Fotogrametría: implica obtener medidas precisas a partir de imágenes.

Visión por computadora versus procesamiento de imágenes

El procesamiento de imágenes estudia la conversión de una imagen en una imagen. La entrada y salida del procesamiento de imágenes son imágenes.

La visión por computadora es la construcción de descripciones explícitas y significativas de objetos físicos basadas en sus imágenes. El resultado de la visión por computadora es la descripción o interpretación de estructuras en una escena tridimensional.

Ejemplos de aplicación

  • Robótica
  • Medicamento
  • Seguridad
  • Transporte
  • Automatización industrial

Aplicación de la robótica

  • Localización: determina la ubicación del robot automáticamente
  • Navegación
  • Evitando obstáculos
  • Instalación (inserción de orificios, soldadura, pintura)
  • Manipulación (p. Ej., Brazo robótico PUMA)
  • Interacción de robot humano (HRI): robótica inteligente para la interacción humana y el servicio humano.

Aplicación en medicina

  • Clasificación y detección (p. Ej., Clasificación de una lesión o células y detección de un tumor)
  • Segmentación 2D / 3D
  • Reconstrucción 3D de un órgano humano (resonancia magnética o ecografía)
  • Cirugía robótica guiada por visión

Aplicación de automatización industrial

  • Inspección de producción (detección de defectos)
  • montaje
  • Leer códigos de barras y etiquetas en los envases
  • Clasificando objetos
  • Comprensión del documento (por ejemplo, OCR)

Aplicación de seguridad

  • Biometría (iris, huellas dactilares, reconocimiento facial)
  • Observación que detecta cierta actividad o comportamiento sospechoso

Aplicación de transporte

  • Vehículo autónomo
  • Seguridad, como monitorear la vigilancia del conductor

Gráficos de computadora

Los gráficos por computadora son gráficos creados con computadoras y la presentación de datos de imágenes usando una computadora, en particular, usando hardware y software de gráficos especiales. Formalmente, podemos decir que la infografía es la creación, manipulación y almacenamiento de objetos geométricos (modelado) y sus imágenes (renderizado).

El campo de los gráficos por computadora ha evolucionado con la llegada del hardware de gráficos por computadora. Hoy en día, los gráficos por computadora se utilizan en casi todas las áreas. Se han desarrollado muchas herramientas poderosas para la visualización de datos. El campo de los gráficos por computadora se hizo más popular cuando las empresas comenzaron a usarlo en los videojuegos. Hoy es una industria multimillonaria y la principal fuerza impulsora detrás del desarrollo de gráficos por computadora. Algunos usos comunes son:

  • Diseño asistido por computadora (CAD)
  • Gráficos de presentación
  • Animación 3D
  • Educación y entrenamiento
  • Interfaces gráficas de usuario

Sistemas de diseño asistido por computadora

  • Se utiliza en el diseño de edificios, automóviles, aviones y muchos otros productos.
  • Úselo para crear un sistema de realidad virtual.

Gráficos de presentación

  • Suele utilizarse para resumir datos financieros y estadísticos.
  • Úselo para crear diapositivas

Animación 3D

  • Es ampliamente utilizado en la industria cinematográfica por empresas como Pixar, DresmsWorks.
  • Para agregar efectos especiales a juegos y películas.

Educación y entrenamiento

  • Modelos informáticos de sistemas físicos
  • Imagenes medicas
  • Resonancia magnética 3D
  • Escaneo de dientes y huesos
  • Estimulantes de entrenamiento de pilotos, etc.

Interfaces gráficas de usuario

  • Se utiliza para crear objetos de interfaz gráfica de usuario, como botones, iconos y otros componentes.

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