Vision Flashcards
Beschrijf de opbouw van een interline transfer ccd.
Zie kaart 1
Een Interline Transfer CCD is opgebouwd uit twee delen: de fotogevoelige pixels en registers. De fotogevoelige pixels vangen het licht op en zetten dit om in een elektrische lading. De registers zijn gescheiden van de fotogevoelige pixels en worden gebruikt om de elektrische lading snel en efficiënt uit te lezen
Beschrijf de opbouw van een full frame ccd.
Zie kaart 2
Beschrijf de opbouw van een frame transfer ccd.
Zie kaart 3
Teken de opbouw van een kleurencamera (2 mogelijkheden).
- Met een RGB-filter met 1 CCD chip
- Met een prisma en 3 CCD-chips
Noem twee verschillen tussen cmos lichtsensoren en ccd lichtsensoren
CMOS: werkt met fotodioden en voor elke pixel wordt het signaal ter plaatse van de
pixel met cmos-transistoren versterkt.
Noem 2 voordelen van cmos lichtsensoren tov ccd sensoren
CMOS is sneller (dus hogere framerate mogelijk) ,energiezuiniger en cmos-logica kan
op de sensor worden toegevoegd.
Beschrijf het principe van correlatie-gebaseerde template matching.
Bij correlatie-gebaseerde template matching wordt op pixel-niveau de template vergeleken
met het te onderzoeken beeld. De correlatiecoefficiënt tussen de intensiteiten wordt
berekend; dit is een getal tussen de -1 en +1. Hoe dichter de correlatiecoefficiënt bij 1 ligt
des te meer samenhang tussen de beelden.
Beschrijf het verschil (qua principe) tussen correlatie-gebaseerde template matching en
geometrische template matching
Bij correlatie-patternmatching vindt vergelijking op pixel-niveau plaats.
Bij gemetrische patternmatching vindt de vergelijking plaats op het niveau van edges
(randkrommen).
Beschrijf twee methoden voor geometrische template-matching
- Vergelijking van curven van edges met de posities van de egdes en de
“gradients” van de edges. - Vergelijking van “features”, zoals rechthoeken, cirkels, corners
Wat is het grote voordeel van geometrische template matching t.o.v. correlatie-gebaseerde
template matching?
Geometrische template matching is minder gevoelig voor variatie in belichtingen
Wat is de betekenis van de “Hue” en “Saturation” in de HSV color space?
Hue-> dominante golflengte
Saturation -> de puurheid (hoeveel wit er aan toegevoegd is)
Waartoe dient “stretching van beelden”?
Het verbeteren van de contrasten in een beeld
Leg uit hoe bij lineaire filtering de nieuwe pixelwaarden berekend worden m.b.v.
de convolutiekern.
Bij lineaire filtering wordt een nieuwe pixelwaarde berekend door een bepaalde kernel (ook wel convolutiekern genoemd) over een buurt van die pixel te plaatsen. De waarden in die buurt worden vervolgens vermenigvuldigd met de overeenkomstige waarden in de kernel en opgeteld. Dit levert de nieuwe pixelwaarde op.
Met welk type filter kan “salt and pepper” ruis verwijderd worden?
Mediaanfilter
Beschrijf het nadeel van een te grote waarde van sigma (ϭ) bij een gauss filter?
Vervaging van het beeld
Pas op de onderstaande pixelwaarden het mediaanfilter toe:
10 30 5
20 200 20
15 10 30
Output = 20
Hoe wordt een samenhangende verzameling in een binair beeld genoemd?
blob = binary large object
a) Met welk algoritme kunnen blobs opgespoord worden?
b) Leg uit hoe je de oppervlakte van een binary large object (blob) kunt bepalen.
a) Met het “connected component detection” algoritme
b) Oppervlakte = aantal pixels van de blob
Pas de bewerking “erosion” toe op de onderstaande binaire image; gebruik daarbij het
gegeven structuurelement.
0 0 0 0 0 0
0 1 1 1 1 0
0 0 1 1 0 0
0 1 1 1 0 0
0 0 0 0 0 0
1 0
1 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0
maar nu met de bewerking “dilation”.
0 0 0 0 0 0
0 1 1 1 1 0
0 0 1 1 0 0
0 1 1 1 0 0
0 0 0 0 0 0
1 0
1 1
0 1 1 1 1 0
0 1 1 1 1 1
0 1 1 1 1 0
0 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 0
Leg globaal uit hoe de omtrek van een binary large object bepaald kan worden.
- Eerst de edge points bepalen die de omtrek vormen (edge detection)
- Omtrek = som van de afstanden tussen buur-omtrekpunten.
- Liggen twee buren naast elkaar, dan is de bijdrage aan de omtrek 1; liggen de buren schuin naast elkaar dan is de bijdrage aan de omtrek wortel 2.
Hoe kun je bepalen of een binary large object min of meer cirkelvormig is?
circularity=perimeter/2wortel(pi*area)
Hoe dichter de circularity bij 1 zit, des te meer gelijkt de blob op een cirkel
Zie onderstaande tabel met grijswaarden rondom pixel P. Bepaal de grootte en de richting van de edge volgens Sobel.
45 60 60
40 45 50
30 40 45
Gx: -1 0 1
-2 0 2
-1 0 1
Gy: -1 -2 -1
0 0 0
1 2 1
Gx =(-1)45 + (-2)40 + (-1)30 + 160 +250+ 1 45 = 50
Gy =(-1)45 + (-2)60 + (-1)60 + 130 +240+ 1 45 = -70
lengte |G| = wortel (Gx^2+Gy^2)
|G| = sqrt ( 50^2 + 70^2) = 86,02
φ= arctan (-70/50) = - 54,5 graden
Welk datatype wordt er in openCV gebruikt voor de opslag van beelden (plaatjes,
images)?
Mat
Stel dat een image 10000 x 10000 pixels heeft en er template matching wordt toegepast
met een template van 1000 bij 1000. Wat zijn dan de afmetingen van de result-matrix?
10000 -1000+1 bij 10000 -1000+1 ofwel: 9001 bij 9001
Beschrijf twee beperkingen van de template-functie
matchTemplate( img, templ, result, match_method)
van openCV
Geen multi-scale en geen multi-angle detection
Bij Canny Edge detection wordt o.a. gebruik gemaakt van “Hysteresis
Threshold” Als de grootte van de edge boven de grootste threshold maxValue ligt dan
wordt de pixel als een zekere edge-point aangemerkt. Als de grootte van de edge onder
de kleinste threshold minValue ligt dan wordt de pixel niet als een edge-point
aangemerkt. Welke regel geldt er voor pixels met een edge-grootte tussen de twee
threshold-waarden?
Als de grootte van de edge (pixel gradient) tussen de twee threshold-waarden ligt, dan
wordt de pixel alleen als randpunt aangemerkt als de pixel verbonden is met een zeker
randpunt
Beschrijf de vijf grote stappen van Canny edge detection.
- Converting to gray values
- Gaussian filtering
- Gradient calculation (Sobel)
- Edge thinning (by non-maximum suppression)
- Edge tracking by hysteresis
Waartoe dient “non maximum supression” bij Canny edge detection?
Het uitdunnen van de edges.
Beschrijf het principe van lasertriangulatie
Een laser beschijnt een object. Het teruggekaatste licht wordt opgevangen op een ccd-
chip. Uit de lokatie van het beeldpunt op de ccd-chip kan de afstand worden
teruggerekend tussen de laser en het object.
Beschrijf twee toepassingen van de Hough transform.
M.b.v. de Hough-transform kan men (bv) rechte lijnen en cirkels in beelden detecteren
De Hough transform van een lijn kent twee parameters. Beschrijf de meetkundige
betekenis van deze parameters
ρ – deze parameter stelt de afstand voor van de rechte lijn tot de oorsprong.
θ – deze parameter stelt de hoek voor tussen de loodlijn vanaf de oorsprong en de
positieve x-as
OpenCV heeft een functie voor geometrische template matching. Onder welke naam staat
deze bekend?
GeneralizedHough
Wat is een epipolaire lijn bij stereo vision?
Een lijn van mogelijke beeldpunten in het beeld van camera 2 bij een gegeven
punt in het beeld van camera 1
Wat is het nut van het berekenen van de vergelijking van een epipolaire lijn bij stereo
vision?
Bij het zoeken van een object dat in de beelden van beide cameras voorkomt
kan men het zoekproces beperken tot de epipolaire lijn van het object.
Teken het verloop van de epipolaire lijn van een punt bij twee evenwijdig opgestelde
camaras.
Evenwijdig aan punt
Hoe is de “disparity” gedefinieerd bij stereo vision?
disparity d = XL ‒ XR (dus het verschil in x-coordinaten in beide beelden)
Wat is de relatie tussen de diepte Z en de disparity d ?
Z is evenredig met 1/d [of Z = f. B / d ; f=brandpuntsafstand en B= baseline]
Welk nadeel treedt er op bij stereo vision als twee evenwijdig opgestelde cameras dicht
bij elkaar staan?
relatief grote onnauwkeurigheid bij dieptebepaling.
Welk nadeel treedt er op bij stereo vision als twee evenwijdig opgestelde cameras ver
van elkaar af staan?
relatief klein gemeenschappelijk gezichtsveld.
Hoe is een contour gedefinieerd in OpenCV?
een contour is een kromme van gelijke kleur en gelijke intensiteit.
