Rozpoznávání obrazu

Z WikiKnihovna
Přejít na: navigace, hledání

Autor: Michaela Sedláková

Klíčová slova: rozpoznávání obrazu, počítačové vidění, obraz

Synonyma: rozpoznání obrazu, Image Recognition

Související pojmy:

nadřazené: --
podřazené: OCR, rozpoznávání znaků

Úvod

Rozpoznávání obrazu se věnuje vědní disciplína nazvaná počítačové vidění. Její snahou je co nejdokonaleji napodobit reálné vidění člověka počítačem. Pokud obrazovou informaci vyhodnocuje člověk, je tento proces velice individuální, jelikož k vyhodnocení viděného obrazu dochází za pomoci inteligence a předchozích zkušeností a znalostí člověka. Toto je velmi složité naprogramovat a nasimulovat u počítače. V současné době se tento obor velmi rozvíjí a je v něm i velký obchodní potenciál. Nyní jsou technicky zpracovány pouze jednoduché problémy. S rozpoznáváním obrazu souvisí také rozpoznávání znaků neboli OCR (Optical Character Recognition).

Dělení

Obraz je snímán buď fotoaparátem nebo sadou kamer. Rozpoznávání obrazu se dělí na vyšší a nižší úroveň. "Cílem nižší úrovně počítačového vidění je analyzovat vstupní dvojrozměrná obrazová data číselného charakteru a najít kvalitativní symbolickou informaci potřebnou pro vyšší úroveň."[1] Do nižší úrovně jsou zahrnuta rozpoznání menších objektů, odstranění šumu apod. Oproti tomu vyšší úroveň zahrnuje rozpoznání celého objektu mezi jinými. Například budete hledat hřib na palouku v lese. Budete tedy hledat hnědou barvu mezi zelenou trávou, která se třeba i díky větru může hýbat. Oproti ní bude hřib statický. K objevení hřibu potřebujete vědět, jak vypadá (barva, velikost, pravděpodobné umístění). Ideálně jste pak schopni určit jeho přesnou polohu na palouku. Z tohoto ilustračního příkladu vyplývá, že počítačové zpracování vyšší úrovně je značně složité. Používá se zde aplikace umělé inteligence a znalostních systémů.

Postup zpracování

Postup zpracování je rozdělen do pěti fází:

  1. Snímání
    • zahrnuje vytvoření obrazu, jeho následnou digitalizaci a uložení ve vhodném formátu do počítače. "Vstupní informací může být jas (z TV kamery, scanneru), intenzita rentgenového záření, ultrazvuk, tepelné záření aj. Snímat se může v jednom nebo více spektrálních pásmech. Pro barevné snímání stačí tři spektrální složky (červená, zelená, modrá)."[2]
  2. Předzpracování
    • úkolem předzpracování je odstranit z zpracovávaného obrazu šum a případné zkreslení vzniklé při pořizování snímku. Může vznikat například zkreslení poduškovité nebo soudkovité. Při předzpracování obrazu se někdy i soustředí na výrazné rysy a jejich podchycení.
  3. Segmentace
    • segmentace spočívá v nalezení objektů, které nás zajímají. Je to nejtěžší část celého procesu.
  4. Popis objektů
    • kvalitativní (vztahy mezi objekty)
    • kvantitativní (číselné charakteristiky)
  5. Porozumění obsahu
    • zahrnuje rozdělení objektů do různých tříd. "Ve velmi jednoduchém případě můžeme za porozumění považovat klasifikaci objektů v obraze podle jejich velikosti. Jen o málo složitější je klasifikace objektů do několika předem známých tříd, například na hranaté a kulaté."[3]

Využití

Rozpoznávání obrazu nalézá velmi široké uplatnění napříč všemi vědními obory. V medicíně se například používá při počítačové tomografii, zpracování rentgenových snímků. Další využití nachází při kontrole kvality zboží při výrobě. Kdy může být kvalita materiálu sledována počítačem aplikováním metody rozpoznávání a porovnávání obrazu. Běžným uživatelům je jistě známá aplikace Google Goggles, která využívá rozpoznávání obrazu v prostředí internetu. Rozpoznání obrazu je spojeno i s bezpečností jako třeba rozpoznání duhovek a rysů obličeje.

Poznámky

  1. ŠONKA, Milan; HLAVÁČ, Václav. Počítačové vidění. Praha : Grada, 1992. 252 s. ISBN 8085424673. S. 11.
  2. ŠONKA, Milan; HLAVÁČ, Václav. Počítačové vidění. Praha : Grada, 1992. 252 s. ISBN 8085424673. S. 14.
  3. ŠONKA, Milan; HLAVÁČ, Václav. Počítačové vidění. Praha : Grada, 1992. 252 s. ISBN 8085424673. S. 15.

Použitá literatura

  1. FLUSSER, Jan. Současné metody rozpoznávání obrazů. Automa [online]. 2007, 10, [cit. 2011-05-20]. Dostupný z WWW: <http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=33951>.
  2. LIBICH, Jan. Základní kámen každého foťáku. Jak vzniká obraz v objektivu. Technet.cz [online]. 2007, 1, [cit. 2011-05-20]. Dostupný z WWW: <http://technet.idnes.cz/zakladni-kamen-kazdeho-fotaku-jak-vznika-obraz-v-objektivu-pan-/tec_foto.aspx?c=A071025_103506_tec_foto_jlb>.
  3. SARAFRAZ, Amin; CADAVID, Steven. Computer Vision Online [online]. c2011 [cit. 2011-05-20]. Dostupné z WWW: <http://www.computervisiononline.com/>.
  4. ŠONKA, Milan; HLAVÁČ, Václav. Počítačové vidění. Praha : Grada, 1992. 252 s. ISBN 8085424673.