Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu

Prezentace na téma: "Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu"— Transkript prezentace:

1 Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu
Úvodná prednáška Doc. RNDr. Milan Ftáčnik, CSc.

2 Kontakty www.sccg.sk/~ftacnik (tam sú zverejnené prednášky)
Doc. RNDr. Milan Ftáčnik, CSc. (M159, I 4) (tam sú zverejnené prednášky) Konzultácie: Streda od 10:00 do 12:00 Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

3 Počítačová grafika a videnie ?
Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

4 Počítačová grafika a videnie ?
Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

5 Z histórie spracovania obrazu
Prvýkrát v roku 1920 – pri prenose obrazu z Európy do NYC podmorským káblom Rozvoj od r – satelitné snímky, medicínske obrazy, rozpoznávanie znakov Od r – lacnejšie počítače a špecializovaný HW na spracovanie obrazu Od r – počítače nahradili HW a pridali sa nové senzory Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

6 Počítačové videnie je zložité
Počítač pracuje s intenzitami jasu Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

7 Počítačové videnie je zložité
Počítač pracuje s intenzitami jasu Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

8 Počítačové videnie je zložité II
Videnie umožňuje ľuďom vnímať a rozumieť svetu okolo nich. Počítačom to chceme napodobniť. Paradox umelej inteligencie: To, čo sa ľudia učia prirodzene a veľmi rýchlo, to sa počítače učia pomaly a naopak Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

9 Počítačové videnie je zložité III
Svet je 3D a vstup pre počítač je 2D Do jednej jasovej hodnoty sa prejavia: Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

10 Počítačové videnie je zložité III
Svet je 3D a vstup pre počítač je 2D Do jednej jasovej hodnoty sa prejavia: Geometrické vlastnosti Koeficient odrazivosti viditeľných plôch Osvetlenie scény Pozícia pozorovateľa Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

11 Perspektívne zobrazenie
Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

12 Perspektívne zobrazenie II
Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

13 Perspektívne zobrazenie III
Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

14 Perspektívne zobrazenie IV
Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

15 Perspektívne zobrazenie V
Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

16 Perspektívne zobrazenie VI
Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

17 Čo vieme z 2D povedať o 3D? Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

18 Čo vieme z 2D povedať o 3D? Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

19 Úrovne počítačového videnia
Nižšia úroveň Snímanie, predspracovanie Stredná úroveň Segmentácia Vyššia úroveň Popis, rozpoznávanie, porozumenie Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

20 Spracovanie obrazu Image processing – (snímanie, pred-spracovanie, segmentácia) Analýza obrazu (Image Analysis) Rozpoznávanie obrazcov (Pattern recognition) Počítačové videnie (Computer Vision) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

21 Aplikácie počítačového videnia
1. Skúmanie človeka (rozpoznávanie tváre, pohybu, reči, znakovej reči, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

22 Aplikácie počítačového videnia
2. Pôdohospodárstvo (triedenie potravín, zrelosť úrody, kontrola pri balení) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

23 Aplikácie počítačového videnia
3. Priemyselné aplikácie (kontrola pri montáži, robotické zváranie, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

24 Aplikácie počítačového videnia
4. Doprava (počet vozidiel, ŠPZ, jazdné pruhy, autonómne auto, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

25 Aplikácie počítačového videnia
5. Robotika (humanoidné roboty, hasičské, nanorobotika, robotfutbal) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

26 Aplikácie počítačového videnia
6. Meteorológia (predpoveď počasia, predpoveď cyklónov a veľkých búrok) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

27 Aplikácie počítačového videnia
7. Diaľkový prieskum zeme (poškodenie lesa vo VT, rozsah rybolovu, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

28 Aplikácie počítačového videnia
8. Kriminalistika (rozpoznávanie odtlačkov prstov, topánok, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

29 Aplikácie počítačového videnia
9. Bezpečnosť (vizuálna kontrola priestorov, autentifikácia vstupu, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

30 Aplikácie počítačového videnia
10. Medicína (CT, NMR, RTG a ultra-zvukové snímky, analýza orgánov, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

31 Aplikácie počítačového videnia
11. Zlepšenie obrazu a videa (korekcia rozostrenia, pohybu, červené oči, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

32 Aplikácie počítačového videnia
12. OCR (tlačené, ručne písané písmo, arabské, čínske, rímske, latinské, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

33 Aplikácie počítačového videnia
13. Komerčné aplikácie (kontrola bankoviek, čítačka EAN a QR kódu, ...) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

34 Aplikácie počítačového videnia
14. Spracovanie dokumentov (rozpoz-návanie PSČ, schéma, podpisu, ... ) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

35 Aplikácie počítačového videnia
15. Kultúra a šport (kultúrne dedičstvo, určenie obrazu, anotácia zápasu) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

36 Softvér na výučbu Akademický open source softvér – ImageJ – teraz vo verzii ImageJ2 Stále viac algoritmov je v MATLAB-e, v ktorom budeme robiť ukážky Knižnica OpenCV a mnohé iné, kde sú hotové procedúry do C alebo C++ Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

37 Literatúra Šonka M., Hlaváč V., Boyle R.: Image processing, Analysis and Machine Vision, 4th edition, 2014, USA Gonzalez R., Woods G.: Digital Image Processing, Addison Wesley, 3rd edition, 2009 Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

38 Slovenská a česká literatúra
Ružický E., Ferko A.: Počítačová grafika a spracovanie obrazu, SAPIENTIA, Bratislava, 1995 Šikudová E., Černeková Z., Benešová W., Haladová Z., Kučerová J.: Počítačové videnie, detekcia a rozpoznávanie objektov, WIKINA, Praha, 2014 Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

39 Obsah prednášky 1. Úvodná prednáška
2. Dátové štruktúry pre spracovanie 3. Snímanie obrazu a jeho vlastnosti 4. Predspracovanie obrazu 5. Obrazové transformácie 6. Segmentácia (základné prístupy) Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

40 Obsah prednášky II 7. Popis obrazu 8. Rozpoznávanie obrazcov
9. Morfologické operácie 10. Textúry 11. Prípadové štúdie a vybrané aplikácie 12. Simulované cvičenia Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

41 Pokračovanie – ďalšie prednášky
Blok S1: Počítačová grafika a videnie 2-MPG-125/15 Počítačové videnie 2-AIN-112/15 Pokročilé spracovanie obrazu 2-AIN-204/10 Rozpoznávanie obrazcov 2-AIN-223/15 Virtuálna a rozšírená realita 2-AIN-221/00 Grafické systémy a normy 2-AIN-126/00 Kompresia dát 2-AIN-270/00 Spracovanie farebného obrazu Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016

42 Požiadavky na ukončenie
Midterm 30 bodov – Písomná a ústna skúška 70 bodov 50 bodov – E 60 bodov – D 70 bodov – C 80 bodov – B 90 bodov – A Rozpoznávanie obrazcov a spracovanie obrazu 2015/2016