INTRODUCCIÓN A LA VISIÓN POR COMPUTADOR. Desarrollo de aplicaciones con OpenCV

Transcripción

1 INTRODUCCIÓN A LA VISIÓN POR COMPUTADOR Desarrollo de aplicaciones con OpenCV DURACIÓN ESFUERZO MATERIA NIVEL IDIOMA SUBTÍTULOS DE LOS VÍDEOS 6 semanas 5-7 horas a la semana Informática Intermedio Español Español GUÍA DEL CURSO 0

2 INTRODUCCIÓN La Visión por Computador es una nueva tecnología que se va incorporando cada vez más a nuestra vida cotidiana. Así, se halla detrás de las aplicaciones de fotografía en los teléfonos móviles cuando detectan y recuadran las caras de las personas que están enfocando o en la gestión de un aparcamiento cuando asocia el ticket de estacionamiento a la matrícula del vehículo, que ha sido identificada automáticamente. El análisis de imágenes ha salido definitivamente del ambiente industrial y ahora mismo se extiende a un rango de aplicaciones en continuo crecimiento: smartphones, videojuegos, seguridad, vehículos sin conductor, biometría, vigilancia, etc. Sin embargo, realizar estas aplicaciones no es fácil por el nivel de conocimientos requeridos y la necesidad de transformar nuestras ideas en el necesario código que funcione correctamente en los computadores. Por ello, el curso Introducción a la visión por computador: desarrollo de aplicaciones con OpenCV tiene un marcado carácter aplicado, con un especial énfasis en la programación de aplicaciones usando la biblioteca de programación OpenCV, que permiten de una forma sencilla pasar de la idea que tenemos en mente a un programa de reconocimiento de imágenes que funcione en tiempo real. Para ello, semanalmente, se propondrá al estudiante el desarrollo de diferentes aplicaciones para que las programe en el lenguaje C++. A lo largo del curso se revisarán los tipos básicos de elementos y sensores, viéndose las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos, así como las técnicas más usuales para el procesamiento de la información que proveen. A partir de dicho procesamiento y de la extracción de características de la imagen, se presentarán diversos métodos para el reconocimiento de patrones. Si este es tu primer curso en edx, no dudes en apuntarte al curso Demo para conocer cómo funciona la plataforma: OBJETIVOS Durante el desarrollo del curso, los estudiantes irán adquiriendo conocimientos y capacidades tales como: Familiarizarse con el análisis de imágenes a través de computadores. Implementar en C++ diversas aplicaciones de Visión por Computador utilizando la biblioteca de programación OpenCV, de libre distribución. Conocer los diversos elementos y sensores que se utilizan en la visión por computador Aprender técnicas de procesamiento de imágenes digitales. Descubrir las características principales que pueden definir a un objeto en una imagen digital y aprender a extraerlas. Aplicar los diversos algoritmos de reconocimiento de patrones. EQUIPO DOCENTE ARTURO DE LA ESCALERA: Coordinación y gestión del curso, elaboración de contenidos y grabación de videos. JOSÉ MARÍA ARMINGOL: Elaboración de contenidos y grabación de videos. 1

3 FERNANDO GARCÍA: Elaboración de contenidos y grabación de videos, dinamización del foro y redes sociales. DAVID MARTÍN GÓMEZ: Elaboración de contenidos y grabación de videos. ABDULLA H. AL-KAFF: Elaboración de contenidos, dinamización del foro y redes sociales. ESTRUCTURA DEL CURSO El curso está dividido en 6 módulos, la duración estimada de cada uno de ellos es de una semana. Cada módulo está compuesto por un vídeo de presentación, entre dos y seis temas, siendo la media de tres y doce vídeos. La estructura es la siguiente: SEMANA 1 Tema 1. Introducción a la Visión por Computador. Tema 2. Óptica. Tema 3. Cámaras digitales. Tema 4. La biblioteca OpenCV. Tema 5. Herramientas software del curso. Tema 6. Escribiendo la primera aplicación. SEMANA 2 Tema 7. Imágenes digitales. Tema 8. Espacios de color. Tema 9. Operaciones matemáticas y lógicas. SEMANA 3 Tema 10. Convolución de imágenes digitales. Tema 11. Correlación. Tema 12. Manipulación geométrica de la imagen. SEMANA 4 Tema 13. Reducción de ruido. Tema 14. Modificación del contraste. Tema 15. Realce de bordes. Tema 16. Detección de bordes. SEMANA 5 Tema 17. Movimiento. Tema 18. Segmentación. SEMANA 6 Tema 19. Transformaciones morfológicas y descriptores. Tema 20. Reconocimiento de patrones. 2

4 METODOLOGÍA DEL CURSO Los módulos constan de vídeos explicativos, actividades formativas, material complementario como lecturas adicionales y una prueba de evaluación que puntúa para la nota final. Los vídeos constituyen el núcleo del contenido del curso. Para cada módulo, primero se introducirán los conceptos teóricos para pasar después a ver cómo se implementan utilizando las OpenCV. Después de ver este material, los alumnos deberán realizar las actividades formativas en diferentes formatos para saber qué grado de conocimientos están adquiriendo y que no puntúan para la nota final. Se proporcionarán también lecturas adicionales para poder profundizar en los diversos aspectos que se han explicado en los vídeos así como en temas relacionados con ellos. Sobre lo explicado en los vídeos se realizarán los ejercicios de evaluación que se propondrán al final de cada semana. El tiempo de esfuerzo del alumno es de 5-7 horas a la semana. COMUNICACIÓN CON LOS ALUMNOS Se potenciará el uso del FORO para la comunicación entre profesores y alumnos, así como entre los propios alumnos. El foro, además, de para compartir información y resolver dudas, se utilizará para fomentar la realización de las aplicaciones propuestas. Los alumnos podrán compartir sus experiencias, comparar sus programas y aprender unos de otros. Además, tendrán la posibilidad de discutir sobre los casos que se estudien en cada lección y aportar material adicional relacionado con el temario del curso. También se utilizará el CORREO ELECTRÓNICO para mantener informados a los alumnos de las novedades del curso. Además, se utilizará TWITTER como medio de comunicación y difusión por alumnos y profesores bajo los hashtags #visionedx y #edx. Por último, a través de la página de inicio de curso se comunicarán noticias e información de actualidad sobre aspectos relacionados con la Visión por Computador. EVALUACIÓN La evaluación consistirá en la realización de un EXAMEN AL FINAL DE CADA SEMANA, para el que se dispondrá de un solo intento. La suma de esos ejercicios dará lugar a una valoración máxima de un 90% de la nota final del curso. Habrá ejercicios formativos después de los vídeos, que permitirán saber si se han asimilado los contenidos explicados, pero estos ejercicios no cuentan para la nota final. A lo largo del curso se propondrán dos EJERCICIOS GLOBALES de autoevaluación según una rúbrica, que constituirán el 10% de la nota global. Para la SUPERACIÓN DEL CURSO será necesario obtener un 60%. 3

5 CALENDARIO A partir del 2 de febrero, fecha de inicio del curso Introducción a la visión por computador: desarrollo de aplicaciones con OpenCV, cada semana se abrirán todos los contenidos y actividades del módulo correspondiente. Tanto el contenido como las actividades de evaluación permanecerán disponibles hasta la finalización del curso, que tendrá lugar el 31 de marzo. A partir de esta fecha empezarán a estar disponibles los certificados. SEMANA FECHA DE APERTURA CONTENIDO 1 2 de febrero Tema 1. Introducción a la Visión por Computador Tema 2. Óptica Tema 3. Cámaras digitales Tema 4. La biblioteca OpenCV Tema 5. Herramientas software del curso Tema 6. Escribiendo la primera aplicación Examen 1: test. 2 9 de febrero Tema 7. Imágenes digitales Tema 8. Espacios de color Tema 9. Operaciones matemáticas y lógicas Examen 2: test de febrero Tema 10. Convolución de imágenes digitales Tema 11. Correlación Tema 12. Transformaciones geométricas Examen 3: test de febrero Tema 13. Reducción de ruido Tema 14. Modificación del contraste Tema 15. Realce de bordes Tema 16. Detección de bordes Examen 4: test. Aplicación 1: programa en C de marzo Tema 17. Movimiento Tema 18. Segmentación Examen 5: test. 4

6 6 8 de marzo Tema 19. Transformaciones morfológicas y descriptores Tema 20. Reconocimiento de patrones Examen 6: test. Aplicación 2: programa en C++. 5