Sistemas Inteligentes de Processamento de Imagem

Transcrição

1 Sistemas Inteligentes de Processamento de Imagem Sergio Navega Semana da Computação 9.0 USP São Carlos Setembro 2006 Consórcio Intelliwise AI Research 1

2 Conteúdo As As Três Três Grandes Áreas Áreas Exemplos de de Síntese, Análise e Transformação Alterando a Realidade Segurança Com Com Câmeras de de Vídeo Vídeo Por Por Que Que Sistemas Inteligentes? Detecção de de Incêndio, Placas Placas de de Automóveis Tracking, Alarmes, Contagem de de Objetos Identificação e Predição de de Trajetórias I3P I3P Um Um Projeto Nacional Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 2

3 Arthur C. Clarke Qualquer tecnologia suficientemente avançada é indistinguível de mágica Intelliwise AI Research 3

4 Processamento de Imagens Digitais Computer Graphics Machine Vision Digital Image Processing Digital Art Computer Animation Digital Modeling Image Compression, etc. Será que podemos encaixar isso tudo em poucas categorias? Intelliwise AI Research 4

5 Imagens em Computação TRANSFORMAÇÃO ANÁLISE SÍNTESE Intelliwise AI Research 5

6 Transformação de Imagens TRANSFORMAÇÃO Origem: Uma Imagem Destino: Outra Imagem Intelliwise AI Research 6

7 Síntese de Imagens SÍNTESE Origem: Descrições, Modelos Matemáticos, Lista de Requisitos, idéias, conceitos Destino: Uma Imagem Intelliwise AI Research 7

8 Análise de Imagens ANÁLISE Origem: Imagens, vídeos Destino: Descrições, Modelos, Bancos de Dados, regras Intelliwise AI Research 8

9 TRON: Interface Entre Síntese e Transformação 1982 Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 9

10 As Equações de Navier-Stokes Conservação de massa Conservação de momento Conservação de Energia Muito difícil encontrar soluções analíticas para essas equações; com simplificações (fluidos não compressíveis, escoamento não turbulento) é possível encontrar soluções numéricas adequadas Intelliwise AI Research 10

11 Resolução Numérica da Navier-Stokes Intelliwise AI Research 11

12 Simulações Que Dão Certo Intelliwise AI Research 12

13 Maravilhas da Síntese Atriz coreana Song Hye Kyo Renderizado por Max Edwin Wahyudi 3DS max, Zbrush Intelliwise AI Research 13

14 Fases Intermediárias da Modelagem Intelliwise AI Research 14

15 Teste dos Cabelos Intelliwise AI Research 15

16 Combinando Características Intelliwise AI Research 16

17 Muitas Técnicas Foram Desenvolvidas Bump map Wireframe Subsurface scattering Cube map Volume particles Motion blur Reflection map Stencil shadow Raytraced shadow Grid mesh Meta-balls Procedural textures Radiosity Transparency map Voxel Textured 3D, etc. Intelliwise AI Research 17

18 Análise na Medicina Contagem de células, análise de morfologia Intelliwise AI Research 18

19 Misturando Análise e Síntese Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 19

20 AutoCollage (Tapeçaria Digital) Intelliwise AI Research 20

21 Tapeçaria Digital Intelliwise AI Research 21

22 Patchworks: Remoção Inteligente de Objetos Intelliwise AI Research 22

23 Intelliwise AI Research 23

24 Alterando a Realidade Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 24

25 Gerando Novas Realidades Intelliwise AI Research 25

26 Virtualized Reality Takeo Kanade Intelliwise AI Research 26

27 Coletando as Informações Intelliwise AI Research 27

28 Primeiro Resultado Intelliwise AI Research 28

29 Outro Ângulo Intelliwise AI Research 29

30 Intelliwise AI Research 30

31 EyeVision Estréia na TV Americana Intelliwise AI Research 31

32 Modelos de Face Adaptados em Tempo Real Intelliwise AI Research 32

33 Tracking de Partes do Corpo Intelliwise AI Research 33

34 Bons Algoritmos Fazem Diferença Algoritmos para análise de informações em tempo real são complexos e lidam com princípios matemáticos sofisticados Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 34

35 Estabilização de Imagem Intelliwise AI Research 35

36 Dilatação do Tempo Intelliwise AI Research 36

37 Segmentação Usando Movimento Intelliwise AI Research 37

38 O Mundo Precisa de Segurança Intelliwise AI Research 38

39 Vigilância Com Câmeras Entre privacidade e segurança, quase todos preferem a segunda Câmeras instaladas em Londres chegam à casa das muitas centenas de milhares Seria de se esperar um aumento impressionante da segurança; por que isso ainda não ocorreu? Estamos a caminho de de conseguir isso Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 39

40 Arquiteturas Tradicionais (e Obsoletas) Monitor Comutador Analógico Cameras Analógicas Gravador videocassete Time Lapse Intelliwise AI Research 40

41 Estratégias de Transição Videoserver AXIS Intelliwise AI Research 41

42 Arquitetura de Transição Workstations Video Servers TCP/IP Network Disk Storage Câmeras Analógicas Intelliwise AI Research 42

43 Por Dentro de Um VideoServer ARTPEC Processador especializado na compressão de imagens ETRAX Computador Linux, controle e transmissão das imagens Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 43

44 Frost & Sullivan Confirma Tendência Intelliwise AI Research 44

45 Câmeras Digitais Por IP Dominam o Cenário Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 45

46 Sistema de Gravação de Imagens Intelliwise AI Research 46

47 AXIS 207W: Poderosa Integração MJPEG e MPEG-4 Microfone embutido, áudio sincronizado Wireless g Progressive scan Deteção movimento, envia Suporta 10 usuários simultâneos Web Server Interno 30 quadros por segundo Do tamanho da palma da mão Processador roda LINUX, tem 32 Mb memória, 8 Mb Flash Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 47

48 Por Que Sistemas Inteligentes? Atenção do ser humano é limitada; rapidamente ficamos entediados Quanto mais câmeras temos, menos conseguimos analisar Intelliwise AI Research 48

49 Detecção de Incêndio Intelliwise AI Research 49

50 Detecção de Fumaça e Fogo Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 50

51 Leitura de Placas Intelliwise AI Research 51

52 Uma Técnica de Tracking Intelliwise AI Research 52

53 VSAM: O Projeto Pioneiro ( ) Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 53

54 Iomniscient: Alarme Direcional Intelliwise AI Research 54

55 Iomniscient: Contagem de Pessoas Intelliwise AI Research 55

56 Aimetis: Tracking Intelliwise AI Research 56

57 Eptascape: Tracking Com Problemas Intelliwise AI Research 57

58 Motion Tracking Com PTZ Intelliwise AI Research 58

59 Cocoa: Tracking Com Câmeras Móveis Intelliwise AI Research 59

60 Ioimage: PTZ Segue Humano Intelliwise AI Research 60

61 Tracking Super-Rápido Intelliwise AI Research 61

62 Tracking de Faces Intelliwise AI Research 62

63 ActivEye: Detecção de Anormalidade em Estradas Intelliwise AI Research 63

64 Aimetis: Rastreamento Identificado de Objetos Intelliwise AI Research 64

65 Aton: Complexidade do Rastreamento Intelliwise AI Research 65

66 Tracker e Seus Modelos Internos Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 66

67 Tracking Com Ajuste de Modelo Intelliwise AI Research 67

68 Identificação de Comportamentos Intelliwise AI Research 68

69 Alertas de Tailgating Intelliwise AI Research 69

70 Em Teste: Predição de Conflito de Trajetórias Intelliwise AI Research 70

71 Aprendendo as Trajetórias Típicas Intelliwise AI Research 71

72 Gerando Predições em Tempo Real Intelliwise AI Research 72

73 Câmeras Omnidirecionais Intelliwise AI Research 73

74 A Imagem Aberta O Que é Possível Fazer Com Isso? Em desenvolvimento: Cenários Virtuais Com Posições Reais das Pessoas Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 74

75 Localização Consolidada Intelliwise AI Research 75

76 A Oferta Mundial de Tecnologia é Grande Intelliwise AI Research 76

77 Um Projeto Nacional Consórcio de pesquisadores especialistas em Processamento de Imagem, Física e Matemática Objetivo é desenvolver tecnologias totalmente concebidas no no país, adaptadas à realidade brasileira e com com suporte e manutenção locais Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 77

78 I3P Em Ação: Tracking Intelliwise AI Research 78

79 I3P Em Ação: Tracking Intelliwise AI Research 79

80 I3P Em Ação: Tracking Com Oclusões Intelliwise AI Research 80

81 I3P Em Ação: Tracking Com Cruzamento Intelliwise AI Research 81

82 I3P Em Ação: Detecção deloitering Intelliwise AI Research 82

83 I3P Em Ação: Contagem de Veículos TRIPWIRE TRIPWIRE Intelliwise AI Research 83

84 O Futuro (Próximo!) Desses Projetos Bancos de de dados guardam informações descritivas ( meta-data ) das das imagens capturadas pelas câmeras Acesso às às imagens por por SQL SQL ( mostre-me um um sujeito andando de de bicicleta com com camisa azul ) Regras rodam em em tempo real, real, checando condições de de perigo iminente e gerando alertas Finalmente teremos incremento de de segurança compatível com com o aumento do do número de de câmeras Intelliwise AI Research snavega@intelliwise.com 84

85 Concluindo Obrigado Pela Atenção Sergio Navega I3P Intelliwise AI Research 85