detecion de objetos
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INTRODUCCIN A LA DETECCIN DE OBJETOS Formacin de la Imagen
Maria Vanrell DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIN
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Esquema general:
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
Generacin de candidatos
Clasificacin de candidatos
Refinacin de la decisin
Extraccin de caractersticas
Extraccin de caractersticas
Generacin de candidatos
Sistema detector de objetos
-
La entrada del sistema: La imagen
Extraccin de caractersticas Generacin de
candidatos Clasificacin de candidatos Refinacin de
la decisin
Sistema detector de objetos
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
Objeto (cara, mano, persona, ...)
Imagen
+
Ventana/-s
cara
mano
persona
-
La imagen, matriz de pxeles Imagen Color
232 x 144
G B
132 255 255 R
Ventana 80 x 80
Ventana 16 x 16
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
Canal R 16 x 16
Canal G 16 x 16
Canal B 16 x 16
Pxel
Imagen Intensidad
)(max255)(
iiiIiBGR
BGR++
++
-
Dos preguntas:
Cmo se asignan estos valores? Por qu tres canales?
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
-
Tres componentes del color de un punto
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
El material de la superficie
El color de la luz
La sensibilidad de la cmara
-
Tres componentes del color de un punto
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
El material de la superficie
El color de la luz
La sensibilidad de la cmara
-
El color de la luz La luz es una forma de energa que se caracteriza por sus componentes que se pueden representar como una onda con una determinada longitud o frecuencia.
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
Componentes de la luz:
El color es una caracterstica de la luz que puede ser observada por los humanos, y depende de la longitud de onda
3210123456789
10111213141516
))((log10 m Radio TV
Radar Microondas
Infrarojos
Ultravioletas
Rayos X
Rayos Gamma
Luz visible
)(m )(nm610
710
1000
100
400
700
Longitud de onda
-
El color y la longitud de onda de la luz
nm400 nm450 nm500 nm550 nm600 nm650 nm700
VIOL
ETA
VERD
E
AMAR
ILLO
NARA
NJA
)101( 9 mnm =
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
El espectro visible por el ojo humano ]700,400[ nmnm
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Tres componentes del color de un punto
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
El material de la superficie
El color de la luz
La sensibilidad de la cmara
-
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
)(I
)(S
El material de la superficie
El porcentaje de luz que refleja el material es una funcin, S, de la longitud de onda
El color de la luz es una funcin, I, de la longitud de onda
La naturaleza de cada material, por ejemplo sus pigmentos, determina las longitudes de onda que refleja y las que absorbe.
)(I
)(S
Luz emitida % Luz reflejada
-
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
)(I
)(S
)()( SI
El material de la superficie
La luz reflejada es el resultado de un producto entre las funciones de la luz y de la superficie
)()( SI
=)(I
)(S
Luz emitida % Luz reflejada Luz reflejada
1
-
Tres componentes del color de un punto
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
El material de la superficie
El color de la luz
La sensibilidad de la cmara
-
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
)(I
)(S
La sensibilidad de la cmara
La sensibilidad de la cmara viene dada por 3 funciones, R, G y B
)(R)(G)(B
( )= dBSIdGSIdRSIBGR )()()(,)()()(,)()()(),,(
Las cmaras tienen 3 tipos de sensores que integran sobre diferentes longitudes de onda con el objetivos de cubrir todo el espectro visible
% Sensibilidad
-
Dos preguntas:
Cmo se asignan estos valores? Por qu tres canales?
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
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Las cmaras que usamos habitualmente trabajan con 3 sensores de color (RED, GREEN, BLUE) basados en tecnologa de silicio y filtros especficos.
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
Inspiracin en el sistema visual humano, persiguen representar el espectro de luz que es visible por los humanos. En el ojo humano encontramos 3 tipos de clulas sensibles al color: los conos
Conos: son las clulas foto-receptoras del color que se encuentran en la retina del ojo humano, son de tres tipos, L, M y S que se distinguen por las longitudes de ondas a las que son sensibles (Long, Medium y Short, trminos en ingls para referirse a las longitudes de onda largas, medias y cortas)
RGB
LMS
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Curiosidad: En el ojo humano la densidad de estos tres tipos de conos no es uniforme, la relacin por tipos de conos es: L : M : S
11,2 : 5,33 : 1
Ojo Porcin de retina
Densidad espacial de conos
Conos
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Otros tipos de imgenes (ms all de la visin humana)
Infrarrojos (RGB-NIR, trmicas) Profundidad (RGBD)
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
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Imgenes de infrarrojos cercanos RGB-NIR (Near Infrared): Imgenes que aaden un canal no visible que engloba las longitudes de ondas de los infrarrojos de 700nm hasta 1100nm.
)(m )(nm610
710
1000
100
400
700
3210123456789
10111213141516
))((log10 m Radio TV
Radar Microondas
Infrarojos Luz visible Ultravioletas
Rayos X
Rayos Gamma
RGB
NIR
NIR Infrarrojos
Luz visible
Credits: RGB-NIR Scene Dataset at ivrl.epfl.ch
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Imgenes trmicas (Long-wavelength Infrared): Las imgenes trmicas reproducen la correlacin existente entre la temperatura y la emisin infrarroja de los objetos. Esta emisin infrarroja se encuentra en el intervalo de longitudes de onda que va de 8m a 15m (infrarrojo de onda larga).
3210123456789
10111213141516
))((log10 m Radio TV
Radar Microondas
Infrarojos Luz visible Ultravioletas
Rayos X
Rayos Gamma
)m(
m0
m3
m8
m4.1
m15
Infrarrojo Trmico (onda larga)
NIR Infrarrojos
Onda media
Onda corta
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Imgenes de profundidad RGBD (D: Depth): Imgenes capturadas con dispositivos especficos que aaden un canal en el que se estima un mapa de profundidad de la escena que codifica la distancia de cada punto de una superficie con el sensor.
RGB
D
(Imagen adquirida con Kinect II)
-
En resumen:
Cmo se representa una imagen Cmo se forma el color de cada pixel de la imagen Los componentes del color: luz, superficie, cmara Paralelismo con el ojo humano Otros tipos de imgenes: NIR-RGB, trmica, RGBD.
Introduccin a la deteccin de objetos Formacin de la Imagen
Nmero de diapositiva 1Nmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Nmero de diapositiva 22
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