Captura y procesamiento de la imagen

Se desarrolló un programa para reconocer figuras geométricas. El programa tiene como entrada la imagen de la cámara que está sobre el Vehículo y proporciona la posición y la escala de la figura dentro de la imagen.

Las características con las que cuenta el programa reconocedor son las siguientes:

• El sistema reconocedor sólo se utiliza para reconocer círculos, sin embargo puede ser entrenado para reconocer cualquier figura geométrica.

• La cámara debe permanecer perpendicular al plano de la figura a seguir.

• Sólo se controla el avance y el retroceso del Vehículo.

El Controlador Anfitrión se encarga de ejecutar todas las etapas de captura y procesamiento de la imagen mostradas en la figura 3.5, aunque la cámara se encuentra sobre el

Vehículo.

Adquisición de la imagen: La primera etapa del proceso es la captura de una imagen digital, para lo cual se necesita un sensor de imágenes y la posibilidad de digitalizar la señal producida por el sensor. Digitalizar es el proceso de convertir una imagen de su forma original a la forma digital.

La cámara que se encuentra sobre el Vehículo toma una imagen que es transmitida al

Controlador Anfitrión de forma analógica utilizando un cable coaxial.

El Controlador Anfitrión recibe la imagen y por medio de una tarjeta de video convierte la imagen recibida en formato NTSC en una imagen digital, para procesarla. El tipo de imagen utilizada es “raw data” debido a que no tiene compresión. La imagen es capturada en niveles de gris de tamaño 320x240 píxeles.

3.2 Captura y procesamiento de la imagen 29

Controlador Anfitrión Vehículo

Posición y escala de la figura dentro de la imagen

Conversión del área a distancia

Distancia actual y diferencia ent re actual y anterior Modelo Adquisición de la imagen

Transmisión Captura de la imagen

Binarización de la imagen Búsqueda de la incidencia de la marca

Búsqueda del borde Seguimiento de la frontera Construcción de los descriptores

Segmentación Clasificación e interpretación Identificación de la marca Seguimiento de la marca R a di o Fr e c ue nc ia Comando

Controlador Anfitrión Vehículo

Posición y escala de la figura dentro de la imagen

Conversión del área a distancia

Distancia actual y diferencia ent re actual y anterior Modelo Adquisición de la imagen

Transmisión Captura de la imagen

Binarización de la imagen Búsqueda de la incidencia de la marca

Búsqueda del borde Seguimiento de la frontera Construcción de los descriptores

Segmentación Clasificación e interpretación Identificación de la marca Seguimiento de la marca R a di o Fr e c ue nc ia Comando

Controlador Anfitrión Vehículo

Posición y escala de la figura dentro de la imagen

Conversión del área a distancia

Distancia actual y diferencia ent re actual y anterior Modelo Adquisición de la imagen

Transmisión Captura de la imagen

Binarización de la imagen Búsqueda de la incidencia de la marca

Búsqueda del borde Seguimiento de la frontera Construcción de los descriptores

Segmentación Clasificación e interpretación Identificación de la marca Seguimiento de la marca R a di o Fr e c ue nc ia Comando

Figura 3.5: Módulo de captura y procesamiento de la imagen. Este módulo nos permite obtener la distancia actual de la marca a partir de la imagen recibida.

Segmentación: La segmentación consiste en partir una imagen de entrada en sus partes constituyentes u objetos. La descripción o selección de rasgos, consiste en extraer rasgos con alguna información cuantitativa de interés o que sean fundamentales para diferenciar una clase de objetos de otra.

La segmentación es una de las etapas más importantes, del procesamiento de la imagen pues permite obtener los descriptores que determinan si se encuentra presente la marca

Capítulo 3: Autonomía

30

buscada dentro de la imagen. Uno de los descriptores utilizados es el área de marca, el otro de los descriptores es la compacidad.

Clasificación e interpretación: El reconocimiento es el proceso que asigna una etiqueta a un objeto basándose en la información proporcionada por sus descriptores. La interpretación implica asignar significado a un conjunto de objetos reconocidos. El conocimiento sobre un dominio está codificado como una base de datos de modelos donde radican las formas conocidas.

En esta etapa, se utiliza una base de datos de los objetos conocidos para compararlos con el objeto que se va a reconocer, por lo tanto, un paso necesario antes de realizar la clasificación e interpretación consiste en entrenar al sistema para obtener el modelo de la marca deseada.

El entrenamiento es el proceso mediante el cual el sistema memoriza los objetos que podrá reconocer. Primeramente se verifica si el objeto ya existe, si es así se actualizan los valores de los descriptores mediante un promedio ponderado entre el valor ya existente y en nuevo valor obtenido. Si el objeto no existe, se crea una nueva clase a la que se asignan los valores de los descriptores del objeto. En nuestro caso, el sistema está entrenado para reconocer un círculo.

Finalmente, durante la operación de reconocimiento, el sistema compara los valores de los descriptores obtenidos de la imagen con los que se tenían del entrenamiento y determina si la marca deseada se encuentra dentro de la imagen

Conversión del área a distancia: es la última etapa del módulo de captura y procesamiento. Si el sistema encontró que dentro de la imagen se encuentra la marca deseada, se obtiene la distancia que hay entre la marca y el Vehículo, la cual es utilizada por el controlador. Si no encontró la marca, el sistema ignora la imagen actual y procede a analizar la siguiente imagen.