WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«Анализ изображений и видео Лекция 1: Введение в анализ изображений Наталья Васильева Артамонов Алексей nvassilieva ...»

Анализ изображений и видео

Лекция 1: Введение в анализ изображений

Наталья Васильева Артамонов Алексей

nvassilieva@hp.com aleksart@yandex-team.ru

HP Labs Russia Yandex

10 сентября 2014, Computer Science Center

План лекции

•Введение в анализ изображений

• Зачем нужен анализ изображений?

• Почему это сложно?

•Организация и программа курса

•Зрение человека и цифровое представление изображений

• Зрительное восприятие человека

• Модели цвета

• Цифровые изображения © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Откуда берутся цифровые изображения?

© Copyright 2013 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Слайд K. 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Grauman © Copyright Что полезного можно узнать из картинок?

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Медицина

• Выявление аномалий

• Диагностика заболеваний

• Моделирование организма и предсказание последствий лечения © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Системы безопасности Обнаружение «подозрительных» предметов Идентификация лиц, находящихся «в розыске»

Авторизация доступа по отпечаткам пальцев Записи видеонаблюдений Записи видеонаблюдений Отпечатки пальцев, снимки сетчатки глаза, изображения лиц © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

В промышленности Визуальный контроль качества (г) (a) (в) (б) (а) CD-ROM контроллер – все детали на месте?

(б) Все таблетки на месте?

(в) Контроль за уровнем жидкости в бутылках (г) Контроль за качеством пластика (д) Контроль за качеством кукурузных хлопьев!

(д) © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Theinformation contained herein is subject to change without notice.

Индексирование и поиск изображений

• Персональные коллекции (тысячи фотографий)

• Коллекции профессиональных фото (миллионы фотографий)

• Коллекции репродуций (миллионы фотографий)

• Навигация

• Поиск дубликатов

• Выбор «лучшей» фотографии

• Автоматическое создание коллажей (http://www.snapfishlab.com/)

• Защита авторских прав © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Еще приложения Военная промышленность

• Системы слежения и целенаведения

–  –  –

Кино, компьютерные игры, виртуальная реальность

• Моделирование, 3D-реконструкция http://www.pauldebevec.com/ © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

И еще...

Обработка сенсорных данных

• Зондирование земной поверхности

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Мы бы хотели...

• чтобы компьютер «понимал» семантику сцены на изображении

• автоматически распознавать что и где изображено

–  –  –

Растровое изображение © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Как видим изображение мы?

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Как видим изображение мы?

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Слайд K. 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Grauman © Copyright Семантический разрыв

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Как компьютеру «понять» изображение?

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Что такое анализ изображений?

• “Computing properties of the 3D world from one or more digital images” (Trucco and Veri) • “Make useful decisions about real physical objects and scenes based on sensed images” (Shapiro) • “The construction of explicit, meaningful description of physical objects from images” (Ballard and Brown) Анализ изображений – извлечение значимой информации из изображений © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Что такое анализ изображений?

Опишите фотографию словами Маленькая девочка ест мороженое на улице. Одета в джинсы и футболку с длинным рукавом. На заднем фоне панельные дома. Один из них голубого цвета в белую клетку.

Распознавание лиц Распознавание позы Распознавание действия Выделение текстуры Выделение областей, однородных по цвету Распознавание объектов © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Связь с другими дисциплинами

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Организация курса

• Годовой курс

• Лекции и семинары

• В начале семинаров возможны короткие тесты (коэф. 0.2)

• Решение задач во время семинаров (коэф. 0.3)

• Практические задания на дом (индивидуальные и групповые) (коэф. 0.4)

• Чтение статей (факультативно) (коэф. 0.4)

• Тесты в конце каждого семестра (коэф. 0.5) © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Программа курса

• Пространственная и частотная обработка изображений

• Математическая морфология

• Построение признаков и сравнение изображений

• Поиск по подобию, поиск нечетких дубликатов

• Классификация изображений и распознавание объектов

• Сегментация изображений

• Обнаружение и распознавание лиц

• Обнаружение текста

• Основы обработки видео

• Распознавание событий в видео © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

План лекции

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Несколько фактов о нашем зрительном восприятии Наш мозг часто «достраивает» картинку и добавляет семантику (Мы все можем узнать «что-то» или «кого-то» в очертании облака) Зрительная система самообучается

• Европейцу сложно различать лица азиатов

• Мы ищем знакомые образы в картинке © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Несколько фактов о нашем зрительном восприятии Наш мозг часто «достраивает» картинку и добавляет семантику (Мы все можем узнать «что-то» или «кого-то» в очертании облака) Зрительная система самообучается

• Европейцу сложно различать лица азиатов

• Мы ищем знакомые образы в картинке © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Несколько фактов о нашем зрительном восприятии

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Несколько фактов о нашем зрительном восприятии От того, где мы выросли, зависит, как мы «видим» мир вокруг нас

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Несколько фактов о нашем зрительном восприятии От того, где мы выросли, зависит, как мы «видим» мир вокруг нас

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Яркостная адаптация и контрастная чувствительность

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Яркостная адаптация и контрастная чувствительность

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Отношение Вебера Контрастная чувствительность – отношение Вебера

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Воспринимаемая яркость как функция истинной яркости Полосы Маха © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Воспринимаемая яркость как функция истинной яркости Одновременный контраст © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Восприятие цвета

–  –  –

Спектральная чувствительность колбочек трех групп © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Восприятие цвета Первичные и вторичные цвета

–  –  –

Субтрактивные первичные цвета (красители) © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Светлота, цветовой тон и насыщенность Светлота связана со зрительным ощущением интенсивности Цветовой тон характеризует доминирующий цвет Насыщенность связана с относительной белизной цвета Цветовой тон и насыщенность вместе называют цветностью © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

От координат цвета к координатам цветности

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Диаграмма цветности Диаграмма цветности МКО CIE xy Chromaticity Diagram

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Цветовой охват Color Gamut

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Цветовые пространства

• Назначение цветового пространства (цветовой модели, системы цветов) – стандартизация описания цвета

• Цветовая модель определяет систему координат и подпространство внутри этой системы, в котором каждый цвет представлен единственной точкой

• Распространенные цветовые пространства:

RGB (мониторы, видеокамеры), CMY/CMYK (принтеры), HSI/HSV/HSL/HSB (обработка изображений), CIE Lab (обработка изображений).

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

RGB

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Цветовая система Манселла

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Цветовые пространства HSI/HSL/HSV/HSB

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Цветовые пространства HSI/HSL/HSV/HSB

–  –  –

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Представление цифровых изображений Растровое изображение © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Представление цифровых изображений

Цветное растровое изображение:

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Параметры растрового изображения Размерность (Raster dimensions) Разрешение (Resolution - ppi) Число уровней (обычно 2k)

–  –  –

Фиксированная размерность, изменяем разрешение © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Параметры растрового изображения

Одно изображение с различным числом уровней:

–  –  –

Распространено: 8 bit (256 уровней), 16 bit – png, tiff © Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice.

Заключение

• Что такое и зачем нужен анализ изображений?

– Медицина, промышленность, киноиндустрия, поиск и индексирование коллекций

• Основные сложности

– Семантический разрыв, устойчивость к различиям в освещенности, позе, смене точки съемки, перекрыванию объектов (occlusion), внутривидовому разнообразию

• Зрительное восприятие человека

– Основные факты

• Представление цвета

– Рассмотрели различные цветовые пространства

• Цифровое представление изображений

– Растровые изображений

Похожие работы:

«АРБИТРАЖНЫЙ СУД РЕСПУБЛИКИ МАРИЙ ЭЛ ПОСТАНОВЛЕНИЕ Президиума Арбитражного суда Республики Марий Эл 12 февраля 2007 года № 2/07 г. Йошкар-Ола "Обобщение судебной практики рассмотрения споров, связанных с применением законодательства о едином социальном нал...»

«У Ч Е Н И Е П О Т Р Е Н И Р О В К Е У М А. Л Е К Ц И Я 8 Как обычно, установите правильную мотивацию: стремление обуздать свой ум. Для этого важно иметь равностное состояние ума. Если вы его не имеете, то трудно, во-первых,...»

«УДК 550.384,33:551.79 В. Г. Бахмутов, Д. В. Главацкий Определение границы Матуяма–Брюнес по результатам палеомагнитных исследований разреза Роксоланы (западное Причерноморье) (Представлено академиком НАН Украины В. И. Старостенко) Местоположение границы Матуяма–Брюнес на разных разрезах лессово-почвенной формации северо-западного При...»

«переговоров по соглашениям по содействию торговле/транспорту; (vi) Определение, предложение и реализация требуемых изменений в торговых и транспортных политиках и международных соглашениях; (vii) Содействие применению ИКТ в области содействия торговле/транспорту; (viii) Продвижение...»

«Пам яти Г. С. Кнабе • Книга 1 Харьков Права людини УДК 821.161.1(477)-94 ББК 84(4Укр=Рос)6-44 П 15 Художник-оформитель Б. Е. Захаров Под общей редакцией Н. И. Немцовой, М. А. Блюменкранца Сборник издан по инициативе и на средства Л. А. Федоровой Памяти Г. С. Кнабе. Книга 1 / под общ. ред. Н. И. Немцовой, П 15 М. А. Блю...»

«Поляризация когерентного оптического излучения в движущейся среде УДК 530.12 Поляризация когерентного оптического излучения в движущейся среде © В.О. Гладышев, Д.И. Портнов, В.Л. Кауц, Т.М. Гладышева М...»

«К ОМ М Е НТ А Р И Й Н А Л АМ Р И М Т ОМ I. Л Е К Ц И Я 8 Как обычно, развейте правильную мотивацию. Слушайте это учение с мотивацией укротить свой ум, сделать его здоровым. Мы подошли к теме анализ десяти негативных карм. Когда вы пр...»

«Обзор рынка мобильного ритейла в России в 3 квартале 2012 Рынок мобильных телефонов в России в 3 квартале 2012 года (оценка Розницы МТС) По результатам 3 квартала 2012 года объем рынка телефонов в России в натуральном выражении достиг 11,7 млн аппаратов, что на 2,3% больше в сравнении...»

«СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОБРАЗОВАНИЕ: НАЧАЛЬНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ПРОФЕССИЯ: ЗАГОТОВИТЕЛЬ ПРОДУКТОВ И СЫРЬЯ ОСТ 9 ПО 02. 1.2 – 2000 Издание официальное СОГЛАСОВАН УТВЕРЖДАЮ Центросоюз РФ Заместитель Министра Старший методист Центрального...»

«inslav Slavica Svetlanica Язык и картина мира К юбилею Светланы Михайловны Толстой inslav inslav Slavica Svetlanica Язык и картина мира К юбилею Светланы Михайловны Толстой Москва "ИНДРИК" 2013 inslav УДК 81:39 S...»









 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.