Visão Computacional Mestrado e Doutorado em Engenharia Elétrica Prof. Dr. Paulo Sérgio Rodrigues www.fei.edu.br/~psergio Estuda e desenvolve um conjunto de métodos e técnicas os quais podem tornar um sistema computacional capaz de interpretar imagens. O que é Visão Computacional? Visão Computacional Baixo Nível Médio Nível Alto Nível Segmentação Reconheciment Carro de exploração Lunar Melhoria da qualidade da imagem: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Remoção de ruídos da imagem Melhoria do contraste da imagem Remoção de borrões da câmera Remoção de manchas de movimentos Realce da estrutura Realce das cores Processamento de Imagem é utilizado para melhorar a aparência visual da imagem e/ou realçar as características desejadas Nível Baixo Extração de Regiões que compõem partes de um objeto ou cena Também podem ser extração de primitivas como curvas, retas, polígonos, elipses, ... Geralmente, as regiões isoladas não fazem nenhum sentido pra quem observa. Nível Médio Técnicas para interpretação de objetos ou cenas Regiões, em conjunto, passam a fazer sentido Raciocínio cognitivo Inferência de informações Nível Alto Nível Alto Raciocínio cognitivo: Inferência do Contexto para interpretação de objetos ou cenas Técnicas de Baixo nível Imagem original Filtro Gaussiano (5x5) Filtro média (5x5) Filtro média (5x5) Filtro Mediana (5x5) Filtro Mediana (5x5) Técnicas típicas de Visão de Médio Nível: Detecção de Retas Transformada de Hough Imagem binária (bordas) Retas detectadas com a Transformada de Hough Análise de Imagens com Base em informações de Cor, Forma ou Textura Técnicas típicas de Visão de Alto Nível: Inferência Baseada em Contexto Técnicas típicas de Visão de Alto Nível: Inferência Baseada em Contexto Técnicas Típicas de Visão de Alto Nível: Inferência de Jogadores em Quadra Imagem: Janus z Konrad – Boston University Imagem: Boston University Aplicações: Biometria Detecção de Faces Reconhecimento de digital Imagem: Sony ® e S. Seitz Aplicações: leitor de placas imagem: S. Seitz Aplicações: Inspeção de Fábrica Aplicações: Veículo Autônomo Sistema CAD (Computer Aided Diagnosis) Extração da Lesão Saída do Ultra-som Sistema CAD com entropia Não-extensiva Segmentação Morfologia Level Sets Sistema CAD: Etapas Saída do Ultra-som Região da Lesão Extração da lesão Extração de Características • Área • Circularidade • Protuberâncias • Sombra acústica • Reforço acústico • Homogeneidade • RNA Classificação Maligno • Fuzzy • Bayes • SVM Benigno TCCs na área de Visão Computacional desenvolvidos na FEI Reconhecimento Facial com o Número de Fibonacci (Primeiro Lugar na EXPOCOM 2007) TCCs desenvolvidos na FEI EVIP” - EXPANSÃO VISUAL DE EXIBIÇÕES EM SUPERFÍCIES PLANAS ( 3 Prêmios EXPOCOM 2008: Melhor Criatividade e Melhor trabalho Científico e Melhor Trabalho Geral) Análise e Visualização de Imagens Médicas: Reconstrução Craniofacial e Previsibilidade de Resultados LNCC • USP-SC • CENPRA • CHSC • INTO Objetivo: Reparar anomalias de crânio e face através da construção automática de próteses Reconstrução Cranio-Facial: Metodologia Caso de Perda de massa óssea frontal Prototipagem: Responsável: USP de São Carlos PRÓTESE CRANIANA MODELOS MÉDICOS 3D: paciente antes de depois da cirurgia PRÓTESE CRANIANA MODELOS MÉDICOS 3D: Momento da Cirurgia de implante da prótese craniana a b c d Instantes da Prototipagem Rápida RECONSTRUÇÃO FACIAL. Caso de Câncer de Mandíbula. Paciente antes e depois. A foto do meio abaixo (o crânio com meia mandíbula) mostra a construção antes do implante. As duas fotos abaixo mostram a paciente hoje, e as duas acima, a paciente com defeito de frente e de perfil. TCCs desenvolvidos na FEI MAART Reconhecimento de Logomarcas em Jogos de Futebol Integrantes: Allan Martins de Paula Felipe Gomes Magarotto Lucas Martins Baia Rozivaldo Zacarias de Jesus Orientador: Paulo Sérgio Silva Rodrigues Objetivo Automatizar um processo e assim, gerar um relatório informando quanto tempo as propagandas que estão ao redor do campo apareceram na transmissão. Definição de tipos de Câmera Câmera Principal Não-Câmera Principal Setores do Campo Regiões durante a transmissão Metodologia Frame Definição de câmera Principal Definição de câmeraprincipal Detecção de Bordas Metodologia Detecção de Bordas Detecção de Linhas Metodologia Detecção de Linhas Definição das Regiões de Interesse (ROI) Metodologia Metodologia Definição da ROI Matching Metodologia Tracking e ROL Arquivo Individual Contabiliza Tempo Próximo Frame Visão Computacional Grandes Desafios Futuros Telemedicina Gerenciamento de Grandes Bases de Dados Análise de Imagens em Vídeo Ambientes Virtuais Colaborativos Ambientes Virtuais Colaborativos TV-Digital Bibliotecas MATLAB e OPENCV (Intel)