detecion de objetos

INTRODUCCIN A LA DETECCIN DE OBJETOS Formacin de la Imagen

Maria Vanrell DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIN

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


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


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?


Tres componentes del color de un punto


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.


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 =


El espectro visible por el ojo humano ]700,400[ nmnm




El color de la luz



)(I

)(S


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


)(I

)(S

)()( SI


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




El color de la luz



)(I

)(S


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?


Las cmaras que usamos habitualmente trabajan con 3 sensores de color (RED, GREEN, BLUE) basados en tecnologa de silicio y filtros especficos.


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

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

Otros tipos de imgenes (ms all de la visin humana)

Infrarrojos (RGB-NIR, trmicas) Profundidad (RGBD)


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


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

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


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

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.


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

detecion de objetos

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