La visión artificial es una disciplina perteneciente a la Inteligencia Artificial que se encarga de observar y analizar imágenes reales con el objetivo de arrojar un tipo información específica, cuyos datos son posteriormente asimilados y procesados por un conjunto de programas informáticos. Esta tecnología sigue un principio parecido al funcionamiento del cerebro y ojo humano, el cual detecta y procesa una imagen para comprenderla.
¿Cómo funciona la visión artificial?
La visión artificial funciona a través de 6 fases elementales:
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Obtención de imagen: Como primer paso, la visión por computadora debe destacar la imagen a obtener. Para lograr esto, existen diversas técnicas fotográficas para realzar una imagen, entre las técnicas, se utilizan mayormente la iluminación y los filtros. Los atributos más importantes que esta tecnología tiene en cuenta son las formas, los colores, las texturas y sombras de los objetos. Luego de capturar la imagen, esta se digitaliza para que pueda ser preprocesada.
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Preprocesado: Luego de adquirir la imagen, el elemento es sometido a una fase de preproceso que tiene como objetivo eliminar el ruido, afinar los bordes y límites que existen en la imagen, contrastar la imagen para resaltar los colores y que su visualización sea más precisa, pulir algunos aspectos generales de la imagen y, por último, someter la imagen a un proceso de transformación para llevarla a otro espacio representativo.
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Segmentación: Este paso es uno de los más importantes, consta en separar la imagen en diferentes secciones dependiendo de la homogeneidad de esta. Para ello, se toma en cuenta los colores, las regiones, los bordes y texturas. Una separación típica es, por ejemplo, cuando se hace una diferenciación del objeto y el fondo.
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Descripción: Luego de obtener las diferentes partes de una imagen, se procede a etiquetar y describir cada una de ellas. El etiquetado depende del tipo de información de cada sección, que puede ser cuantitativa (áreas, alturas, anchuras, perímetros, ángulos y otras medidas de longitud), o cualitativa (colores y texturas).
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Clasificación: En este apartado se utilizan conocimientos propios de la inteligencia artificial, como las redes neuronales, los sistemas expertos, y la lógica difusa o borrosa. Básicamente se identifica y clasifica los objetos contenidos en la imagen. Se reconocen los elementos contenidos en una imagen, y se comprende la conexión existente entre cada unidad, otorgándole sentido a dicha composición visual.
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Toma de decisiones: En este punto se decide qué hacer con la información obtenida. Se clasifica de 2 maneras: de forma humana o manual, cuyo significado es actuar con mecanismos propios en base a la información suministrada por la visión artificial, o de forma automática, dejando que un sistema obtenga todos los datos y que, dependiendo de la información procesada, tener un comportamiento en consecuencia.
Componentes de un sistema de visión artificial
Un sistema de visión artificial consta esencialmente de 4 componentes:
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Iluminación: Es el sistema que funciona para iluminar la imagen a obtener, de forma que la cámara pueda destacar y apreciar correctamente los detalles del elemento, y que el procesado posterior sea lo más óptimo posible.
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Cámara: La cámara es el dispositivo que se encarga de captar la imagen iluminada. Funciona con la utilización de un juego de lentes y un sensor de luz. En este aspecto se utilizan diferentes técnicas de fotografía para obtener una imagen apropiada para su análisis.
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Sistema de procesamiento: Es un sistema de información que recolecta, guarda y procesa toda la información obtenida de la imagen. Generalmente se trata de un ordenador, y de acuerdo a su tipo de análisis, el sistema está constituido por una tarjeta de adquisición, por una serie de metodologías de procesado, y por una interfaz gráfica para mostrar en pantalla el resultado final.
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Actuadores externos: Son los equipos responsables de ofrecer los resultados del procesamiento de imágenes.