ロボットビジョン(ロボットの視覚能力)のための デジタル画像処理 日本工業大学 情報工学科 田村仁
デジタル画像処理とは 画像変換 見やすく,雑音除去など 画像解析 特徴抽出 画像計測 物の数,物の大きさなど 画像認識 物の区別 画像変換 見やすく,雑音除去など 画像解析 特徴抽出 画像計測 物の数,物の大きさなど 画像認識 物の区別 画像理解 認識結果の理解 画像から傷を取り除く 色調を補正 合成写真の作成 輪郭線を取り出す 特定の色を取り出す
ロボットビジョンとは ロボットの眼をつくろう! コンピュータに世界を見せてあげよう 人間は見たものをどう判断しているの? ⇒ロボットの視覚能力 コンピュータに世界を見せてあげよう ロボットビジョン = コンピュータビジョン
コンピュータが見ている画像 ビットマップ画像(写真)とベクトル画像(イラスト) デジタル画像(ビットマップ画像)を拡大してみたら ビットマップ画像の基本要素: 画素(pixel) サンプル画像について
画像データの種類 モノクロ画像 カラー画像 二画像(白黒画像) 白黒 グレースケール画像 グレー階調 二画像(白黒画像) 白黒 グレースケール画像 グレー階調 カラー画像 インデックスカラー画像 256色(8ビット) ハイカラー画像 約3万色(15ビット) フルカラー(トゥルーカラー)画像 約1600万色(24ビット)
人間の目は明るさをどれだけ区別できるか 白と黒の間に,灰色を何段階分用意すればいいのか 階調数がいくつ必要か 実際に実験してみよう 人間の目で色の境目の区別がつかなくなる段階 →256段階
簡単な画像処理の例 画質の調整 明るさの調整 コントラストの調整 Sobelフィルタによる輪郭線抽出 全部の画素の明度の平均 ガンマ変換 実際に画像の明るさを変えてみよう コントラストの調整 暗い部分と明るい部分の差 S字カーブ変換 実際にコントラストを変えてみよう Sobelフィルタによる輪郭線抽出 動作例 明るいところと暗いところが隣り合っている場所に反応
Excelを使った実験 Excelを使って簡単な画像処理技法を体験してみよう Excelの「分析ツール」でヒストグラムも作成可 明度の調整 コントラストの調整 簡単なフィルタ例 (平滑化・Sobel) Excelの「分析ツール」でヒストグラムも作成可 Excelシートのダウンロードと説明 このページから ( http://www3.nit.ac.jp/~tamura/ から,「講義資料」を参照)
その他のお遊び 人工幽霊カメラ ミニチュアモデル化 リアルタイム顔置換 写真を絵画風に変換 動画のリアルタイムイフェクト
関連分野 自動車の自動運転システム/福祉情報機器 コンピュータグラフィックス/バーチャルリアリティ ネットワーク/遠隔操作・監視・自動監視 組み込み系プログラミング コンピュータグラフィックス/バーチャルリアリティ 画像を生成 ネットワーク/遠隔操作・監視・自動監視 CG検定 CG分野 画像処理分野
まとめ 内容: ロボットビジョンとは 画像処理の基本を体験 詳細: http://www3.nit.ac.jp/~tamura/