5.2. Visión por computadora

¿Qué es la visión por computadora y por qué deberíamos estar interesados en estudiarla? Tal vez sea más fácil contestar a estas dos preguntas si son resueltas en orden inverso.

Hay varias razones por las que debemos estar interesados en la visión computacional o visión artificial, pero los dos siguientes aspectos nos permitirán observar las distintas direcciones en las cuales se puede ver el tema:

a) Todas las formas de vida inteligente poseen la capacidad de obrar recíprocamente y de manipular su ambiente de una manera coherente y estable. Esta interacción es facilitada por la continua intervención inteligente entre la percepción y el control del movimiento (es decir acción); la percepción visual es de fundamental importancia para la vida inteligente.

b) Más fabricantes están preocupados por la integridad cosmética de sus productos; los clientes comparan absolutamente a menudo la calidad del aspecto con calidad funcional. Así pues, para asegurar la acertada comercialización a largo plazo de un artículo, es altamente deseablecomparar su aspecto visual antes de ser empaquetado y enviado. Asimismo, es deseable que el proceso de la inspección esté automatizado y efectuado sin la intervención humana.

Estas dos motivaciones para el estudio de la percepción caracterizan dos posibles razones del interés para el procesamiento, análisis, e interpretación de imágenes visuales: desde la filosófica y quizás esotérica inmediata y pragmática. Y todo el argumento entre estas dos razones presentes, una de estas con una amplia variedad de espectros en el interés comercial, dificultad y, por supuesto, del éxito.

La respuesta para la primera pregunta (¿Qué es la visión artificial?) ahora se vuelve un poco más fácil de identificar. La experiencia en el mundo en que vivimos esta cubierta por una variedad sin fin de objetos, animados e inanimados. Así pues, si la visión es un medio para un fin – conocer el mundo observándolo – la visión artificial es exactamente lo mismo salvo que el medio por el cual se adquiere el conocimiento ahora es un instrumento de cómputo más bien que el cerebro de alguna ser vivo. Sin duda, esto es una definición muy amplia. Pero el tema de la visión artificial es extenso: los asuntos tales como la restauración de imágenes, mejoramiento de imagen, inspección visual automatizada, visión robótica, escenas tridimensionales, y percepción y cognición visual todas forman parte del término “Visión Artificial”.

Por siglos el hombre ha estado interesado en solucionar el rompecabezas ¿Por qué podemos ver?, los primeros experimentos de cómputo para desarrollar sistemas artificiales para la visión en máquinas empezaron tarde en los años, de amplia variedad en grados de complejidad han sido usados en muchas áreas diversas tales como ofimática, medicina, detección remota por satélite, y en el mundo industrializado y militar. Los usos han sido muchos y variados, abarcando el reconocimiento de caracteres, análisis las células de sangre, investigación automática de las radiografías, medicina nuclear , tomografías asistidas por computadora (CAT, Computer Aided Tomography), clasificación de cromosomas, identificación land-use, supervisión del tráfico, generación automática de proyecciones cartográficas, inspección de piezas para la garantía de calidad industrial, identificación de piezas y regeneración visual para ensamblaje y reparación automática. Los usos militares han incluido el seguimiento de objetos móviles, navegación automática basada en detección pasiva, y target acquisition y range-finding.

Como hemos visto, a la visión artificial le compete estudiar la estructura físicatridimensional del mundo para el análisis automático de imágenes. Sin embargo, es necesaria la calidad en el uso de imágenes. Primero, analicemos una simple imagen es dedos- dimensiones y, por lo tanto, perdemos inevitable la información en el proceso de la proyección, es decir en pasar de un mundo tridimensional a una imagen de dos dimensiones.

Muy a menudo, es la recuperación de esta información perdida la que forma el problema central en la visión artificial. En segundo lugar, las imágenes son imágenes digitales: son representaciones discretas (es decir ellas tienen valores distintos en los puntos regularmente muestreados) y son representaciones cuantificadas (es decir cada valor es un valor del número entero).

La visión artificial incluye muchas técnicas que son útiles para si misma, Ej., el procesamiento de imágenes (que se refiere a la transformación, codificación, y transmisión de las imágenes) y los patrones, de las cuales los patrones visuales son pero solo una instancia). Más significativamente, sin embargo, la visión artificial incluye técnicas para la descripción útil de la forma y del volumen, para modelos geométricos, y para el llamado proceso cognoscitivo. Así, aunque la visión artificial se refiere ciertamente al procesamiento de imágenes, estas imágenes son solamente la materia prima de una ciencia mucho más amplia, la misma que se esfuerza en última instancia para emular las capacidades perceptivas del hombre y, quizás, para verter una luz sobre la manera por la cual él logra su interacción adaptativa y robusta con su ambiente.