Transcript 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

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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
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画像変換
画像解析
画像計測
画像認識
画像理解
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見やすく，雑音除去など
特徴抽出
物の数，物の大きさなど
物の区別
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
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ロボットの眼をつくろう！
– 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
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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
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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
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モノクロ画像
– 二画像(白黒画像)
– グレースケール画像
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白黒
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
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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
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画質の調整
明るさの調整
– 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
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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
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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
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Excelを使って簡単な画像処理技法を体験してみよう
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Excelシートの各セルに画素明度値を取り込み
別シートにExcelの数式を使って様々な画像処理を実現
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
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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
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自動車の自動運転システム/福祉情報機器
– 組み込み系プログラミング
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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
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ネットワーク/遠隔操作・監視・自動監視
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CG検定
– CG分野
– 画像処理分野
まとめ
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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/