画像処理 のバックアップ(No.7)

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  • 1 (2016-11-30 (水) 09:16:22)
  • 2 (2016-12-09 (金) 19:39:02)
  • 3 (2017-02-27 (月) 20:38:12)
  • 4 (2017-03-29 (水) 14:34:23)
  • 5 (2017-07-12 (水) 20:06:13)
  • 6 (2017-07-14 (金) 13:47:19)
  • 7 (2017-07-23 (日) 18:22:18)
  • 8 (2017-09-10 (日) 18:51:00)

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目次 †

概要 †

画像処理について纏める。

基礎 †

画像入力 †

デジカメ †

CCDやCMOSのイメージセンサを受光素子の平面上に配列した
エリアイメージセンサで受けた光（光子）を電気信号に変換して被写体の画像を生成。

• 単板式 : RGBのカラーフィルタを、R=4/N, G=2/N, B=4/Nの市松模様に配置。
• 3版式 : RGBをプリズムを使って別々のエリアイメージセンサで受け取る。

イメージスキャナ †

イメージセンサを受光素子の線状に配列したエリアイメージセンサで、
被写体上を走査し受けた光（光子）を電気信号に変換して被写体の画像を生成。

RDG-Dカメラ †

• 被写体のカラー情報だけでなく、被写体までの距離情報を画素単位に測定する。
• 得られる距離画像には各画素毎に深度値（Kinectでは11bit）が割り当てられる。

• 被写体までの距離を図る方式には、以下のものがある。
  • パターン投影式 : 構造化されたパターンを投射しパターンのズレを計測
    Kinectでは、赤外線を使用した三角測量の原理で深度値を算出。
  • TOF方式 : レーザーの往復時間を光の位相差を使用して深度値を算出。

画像形式 †

• アナログ信号（RBG） ---> A/D変換(標本化・量子化)
  • 標本化
  • 量子化
    • レベル2 : 2値画像
    • レベル3 : グレースケール
    • 256段階 : 8bit量子化 ---> 8bit画像

• モノクロ画像
  画像がある1つの色の濃淡を表している場合
• グレースケール画像
  画像が明るさの濃淡を表している場合

• RBGフォーマット
  • 3版式では3枚のモノクロ画像、単板式ではRAWフォーマット形式
  • これらを色変換（デモザイキング）処理する。

• YUVフォーマット
  • 色情報
    • 輝度信号(Y)
    • 輝度信号と青色信号との差(U or Cb)
    • 輝度信号と赤色信号との差(V or Cr)
  • フォーマット
    • YUV444 : 1pixel 24bit(Y=8, U=8, V=8).
    • YUV422 : 1pixel 16bit(Y=8, U=4, V=4).
    • YUV411 : 1pixel 12bit(Y=8, U=2, V=2).

compへの入力 †

• 静止画

  #	形式	拡張子
  1	Windows bitmaps	BMP, DIB
  2	JPEG files	JPEG, JPG, JPE
  3	Potable Netwprk Graphics	PNG
  4	Potable Image Format	PBM, PGM, PPM
  5	Sun rasters	SR, RAS
  6	TIFF files	TIFF, TIF

• 動画
  • カメラ

    #	カメラ	説明
    1	NTSCカメラ	アナログビデオ信号を出力、Bt8x8のVideo Capture Chipsetが必要
    2	USBカメラ	WebカメラなどUVC（USB Video Class）と言う規格でVFW or V4L driverがインストールされ、デバイス認識される。
    3	IEEE 1394カメラ	IEEE 1394準拠のVideo Capture Chipsetが必要、一昔主流だった。
    4	GigE Visionカメラ	AIAによる規格でLAN＋専用ドライバで認識される。

• OpenCVでサポートされるAPI

  #	OS	API	説明
  1	Windows
  1-1		DirectShow?	Windows用のマルチメディア拡張API群、DirectXに含まれる
  1-2		Video For Windows(VFW)	Windows3.1でリリースされた動画再生用
  1-3		CMU 1394 Digital Camera Driver	IEEE 1394カメラ制御用
  1-4		Matrox Imaging Library(MIL)	Matrox社の画像処理ライブラリ
  1-5		OpenNI Camera Driver	Kinect、Xtion操作用
  2	Linux
  2-1		libdc1394	IEEE 1394カメラ制御用
  2-2		GigE Vision Camera Driver	GigE Visionカメラ制御用
  2-3		unicap	異なる種類のキャプチャデバイスにアクセスするためのライブラリ
  2-4		Video For Linux(V4L)	Linux用ビデオキャプチャ・ライブラリ
  2-5		OpenNI Camera Driver	Kinect、Xtion操作用
  3	OS X
  3-1		QuickTime?	OS X用のマルチメディア拡張API群
  3-2		OpenNI Camera Driver	Kinect、Xtion操作用

ライブラリ †

オープンソース †

OpenCV †

プロダクト †

メディアドライブ †

• メディアドライブ > ライブラリ SDK
  • 画像分類・画像検索
    https://mediadrive.jp/products/library/image-classification/index.html
    • 静止画像の自動画像分類、検索ライブラリ。
    • 大規模な画像セットを、任意の数に自動分類
    • 画像をクエリーとして、データベース中から類似した画像を検索

• 画像認識 物体検出 類似画像検索
  https://mediadrive.jp/products/library/image-recognition/index.html
  • 画像認識、物体検出、類似画像検索機能を搭載した高精度画像認識システム。
  • カメラ撮影された物体が何の物体かを認識する「画像認識」
  • 1枚の画像中からクエリー画像と同じ物体を検出する「物体検出」
  • 複数の画像から類似した画像を検索する「類似画像検索」

• CrossMediator? Basic v.3.0
  https://mediadrive.jp/products/library/crossmediatorbasic/index.html
  
  • ビデオデータから発言／セリフの検索（音声検索）
  • 曲名は判らないけど曲を見つけたい（ハミング検索）
  • ビデオデータから好きなCMの検索（動画検索）
  • ビデオクリップで本編の頭出し（動画検索）

顔認識 †

まだまだ、精度は低いもよう。

• 顔認識システム、百万人の顔データベースに大苦戦 | TechCrunch? Japan
  http://jp.techcrunch.com/2016/06/24/20160623facial-recognition-systems-stumble-when-confronted-with-million-face-database/

スマホネイティブ組込 †

まだ、笑顔情報程度しか取得できないもよう。

Google Face API †

正確な名称が不明だが、Google Play servicesの、
Face Detection とか、Face API などと呼ばれている。

画像内の顔が笑顔であるかどうかを0から1の数値で取得できるもよう。

• Google Developers Japan: Google Play サービスでの顔検出
  https://googledevjp.blogspot.jp/2015/09/google-play_28.html
  • Face Detection in Google Play services | Android Developers Blog
    http://android-developers.blogspot.jp/2015/08/face-detection-in-google-play-services.html

• Face APIで顔検出を試してみる - Qiita
  http://qiita.com/droibit/items/ec0ce34a0ad5e34593e5

• Androidの 顔検出API 笑顔判定 は「笑いながら怒る人」をどう認識するか
  https://android.benigumo.com/20150928/android%E3%81%AE-%E9%A1%94%E6%A4%9C%E5%87%BAapi-%E7%AC%91%E9%A1%94%E5%88%A4%E5%AE%9A-%E3%81%AF%E3%80%8C%E7%AC%91%E3%81%84%E3%81%AA%E3%81%8C%E3%82%89%E6%80%92%E3%82%8B%E4%BA%BA%E3%80%8D%E3%82%92/

APIとしてはこちら。

• Face  |  Google APIs for Android  |  Google Developers
  https://developers.google.com/android/reference/com/google/android/gms/vision/face/Face

Swift Core Image（iOS） †

hasSmileプロパティで true or false のデータとして取得するもよう。

• Swiftで笑顔認識をやってみた - Qiita
  http://qiita.com/ken0nek/items/4504a13bf58eb78c2538

APIとしてはこちら。

• CIFaceFeature? - Core Image | Apple Developer Documentation
  https://developer.apple.com/reference/coreimage/cifacefeature

• 【iOS9】Core Image の新機能：文字認識 ／追加フィルタ47種 - Over&Out その後
  http://d.hatena.ne.jp/shu223/20150622/1434924215

Windows.Media.FaceAnalysis?（Windows） †

• Windows.Media.FaceAnalysis? Namespace - UWP app developer | Microsoft Docs
  https://docs.microsoft.com/en-us/uwp/api/Windows.Media.FaceAnalysis

クラウドサービス型 †

AIと連動しており、もう少々、高度なことができるもよう（年齢・性別の推定など）。

Microsoft Cognitive Services - Face API and Emotion API †

• Microsoft Cognitive Services（マイクロソフト認知サービスAPI）まとめ | 蒼いねずみのお仕事
  http://sonic.blue/it/633

• Microsoft Cognitive Services
  • Face API
    https://www.microsoft.com/cognitive-services/en-us/face-api
  • Emotion API
    https://www.microsoft.com/cognitive-services/en-us/emotion-api

• 【LINE Bot】 bluemixとFaceAPIを使った年齢性別推定Bot - Qiita
  http://qiita.com/shuheilocale@github/items/da6ecdeced3c00acc6f8

• マイクロソフトの顔写真から年齢と性別を当てるサイトが話題！その精度は！？ | たむらんち
  http://www.tamura.tottori.jp/2015/05/02/microsoft-azure-beta-test-face-api/

IBM Bluemix の AlchemyAPI Face Detection †

IBM に統合された AlchemyAPI 社の人工知能 API が IBM Bluemix で公開されている。

• Bluemix の AlchemyAPI Face Detection（顔認識） API を使ってみた : まだプログラマーですが何か？
  http://dotnsf.blog.jp/archives/1023357255.html

     

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