КОМПЬЮТЕРНОЕ ЗРЕНИЕ

Аннотация

Описывается разработка программы, которая выводит обработанное изображение с веб камеры.

Ключевые слова: обработка; распознавание; образ; изображение.

Компьютерное зрение   теория и технология создания машин, которые могут производить обнаружение, слежение и классификацию объектов.

Компьютерное зрение стремится применить теории и модели компьютерного зрения к созданию систем компьютерного зрения. Также компьютерное зрение может быть описано как дополнение к биологическому зрению.

Компьютерное зрение включает такие подразделы как:

• воспроизведение действий;
• обнаружение объектов;
• слежение за объектами;
• распознавание образов;
• обработка изображения.

Входными данными для компьютерного зрения являются изображения, в программирование они представляются как двумерные массивы данных. Примерами входных изображений являются:

• цветные изображения;
• изображения инфракрасного спектра;
• ультразвуковые изображения;
• радиолокационные снимки;
• тепловизионные изображения.

Компьютерное зрение является частью дисциплин занимающихся двухмерными данными. Среди него есть еще:

• компьютерная графика;
• линейная алгебра;
• моделирование процессов.

Существует 3 уровня дисциплин, занимающихся двухмерными данными:

• Обработка изображений (низкий уровень). Обработка данных, без детального изучения содержания изображения. Целями данной задачи является очистить изображения от шумов, сжать данные и улучшить характеристики.
• Компьютерное зрение (средний уровень). Заключается в выделении на изображении каких – либо объектов и измерении их параметров.
• Распознавание образов (высокий уровень). Уровень заключается в том, чтобы определить тип объекта.

Для задач компьютерного зрения нужные видеокамеры. Они отличаются следующими характеристиками:

• Разрешающая способность   это размер изображения в пикселях, получаемое с камеры. Чем больше данный параметр, тем детализирование будет картинка. При размере изображения 320 х 240 пикселей точность измерения при наблюдении объекта размером 1 мм равно 3.13 мм, 640 х 480 пикселей   1.56 мм, при 1280 х 1024 пикселей   0,97 мм.
• Число кадров в секунду   это число изображений, получаемых с камеры за одну секунду. Чем больше данное число, тем плавнее получится видео.
• Тип получаемых данных   какие данные выводит камера для обработки.
• Способ передачи данных в компьютер   это по каким протоколам возможна передача данных компьютеру.

На наш взгляд, лучше всего реализацию алгоритмов компьютерного зрения представлена в библиотеке OpenCV. Данная библиотека написана на языке высокого уровня (C/C++) и содержит алгоритмы для: интерпретации изображений, калибровки камеры по эталону, устранение оптических искажений, определение сходства, анализ перемещения объекта, определение формы объекта и слежение за объектом, 3D реконструкция, сегментация объекта, распознавание жестов и т.д.

Для наглядного примера приведу программу, которая выводит обработанное изображение с веб камеры (Рис. 1).

Список использованной литературы

1. OpenCv. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://opencv.org/books....