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

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1 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

2 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

3 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

4 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

5 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)

6 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

7 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

8 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　 ( から，「講義資料」を参照)

9 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

10 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

11 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: