Diseño e implementación de un prototipo de iluminación automático en base a visión artificial orientado a mejorar la adquisición de imágenes en entornos no controlados

The ability of a computer vision system to capture images is largely affected by the lighting conditions in the scene. This research highlights the importance of an automatic lighting system in computer vision applications, and proposes a solution to improve image acquisition in a workspace. The dev...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Rivera Merchán, David Andrés (author)
Formato: bachelorThesis
Lenguaje:spa
Publicado: 2023
Materias:
Acceso en línea:https://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/26421
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description The ability of a computer vision system to capture images is largely affected by the lighting conditions in the scene. This research highlights the importance of an automatic lighting system in computer vision applications, and proposes a solution to improve image acquisition in a workspace. The development of the work began with the selection of relevant features that describe the qualities of an image, such as luminance, sharpness, colorfulness, and information entropy, which are directly related to the amount of illumination of a scene. Algorithms were designed and implemented to obtain a numerical metric for each of the features mentioned above. The application of these algorithms on a dataset of images with different illumination levels provided a subspace of attributes for training of a supervised learning classification model, based on Support Vector Machine (SVM) with a polynomial kernel. The classification model categorized the images into 'dark', 'normal', and 'bright', results that were used to control an external device which adjusts the lighting intensity of a scene accordingly. Once the system was designed, a prototype was developed to perform practical tests of its performance, delivering satisfactory results when using the proposed work. Keywords: computer vision, automatic illumination, image processing, SVM.  
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spelling Diseño e implementación de un prototipo de iluminación automático en base a visión artificial orientado a mejorar la adquisición de imágenes en entornos no controladosRivera Merchán, David Andrés<VISIÓN POR COMPUTADOR> < ILUMINACIÓN AUTOMÁTICA> < PROCESAMIENTO DE IMÁGENES> < SVM>The ability of a computer vision system to capture images is largely affected by the lighting conditions in the scene. This research highlights the importance of an automatic lighting system in computer vision applications, and proposes a solution to improve image acquisition in a workspace. The development of the work began with the selection of relevant features that describe the qualities of an image, such as luminance, sharpness, colorfulness, and information entropy, which are directly related to the amount of illumination of a scene. Algorithms were designed and implemented to obtain a numerical metric for each of the features mentioned above. The application of these algorithms on a dataset of images with different illumination levels provided a subspace of attributes for training of a supervised learning classification model, based on Support Vector Machine (SVM) with a polynomial kernel. The classification model categorized the images into 'dark', 'normal', and 'bright', results that were used to control an external device which adjusts the lighting intensity of a scene accordingly. Once the system was designed, a prototype was developed to perform practical tests of its performance, delivering satisfactory results when using the proposed work. Keywords: computer vision, automatic illumination, image processing, SVM.  La capacidad de un sistema de visión por computador de capturar imágenes es ampliamente afectada por las condiciones de iluminación en la escena. En el presente trabajo se resalta la importancia de un sistema de iluminación automático en aplicaciones de visión por computador, y se propone una solución que permita mejorar la adquisición de imágenes en un espacio de trabajo. El desarrollo del trabajo inició con la selección de características relevantes que describan cualidades de una imagen, como son la luminancia, nitidez, coloración, y entropía de información, las cuales están directamente relacionadas con la cantidad de iluminación de una escena. Se diseñaron e implementaron algoritmos que permitan obtener una métrica numérica de cada una de las características mencionadas. La aplicación de estos algoritmos sobre una base de imágenes con distintos niveles de iluminación permitió la obtención de un subespacio de atributos para el entrenamiento de un modelo de clasificación de aprendizaje supervisado, basado en Máquinas de Vectores de Soporte (SVM) con un kernel polinomial. El modelo de clasificación categorizó las imágenes en ‘oscura’, ‘normal’, y ‘brillante’, resultados que sirvieron para controlar un dispositivo externo que ajusta acordemente la intensidad de iluminación de una escena. Una vez diseñado el sistema, se elaboró un prototipo para realizar pruebas prácticas de su desempeño, entregando resultados satisfactorios al utilizar el trabajo propuesto. Palabras claves: visión por computador, iluminación automática, procesamiento de imágenes, SVM.  Universidad Nacional de LojaOrellana Villavicencio, Diego Vinicio2023-03-09T14:04:23Z2023-03-09T14:04:23Z2023-03-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis52 p.application/pdfhttps://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/26421spahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad Nacional de Lojainstname:Universidad Nacional de Lojainstacron:UNL2025-05-02T16:51:31Zoai:dspace.unl.edu.ec:123456789/26421Institucionalhttps://dspace.unl.edu.ec/Universidad públicahttps://unl.edu.ec/https://dspace.unl.edu.ec/oaiEcuador***opendoar:02025-05-02T16:51:31falseInstitucionalhttps://dspace.unl.edu.ec/Universidad públicahttps://unl.edu.ec/https://dspace.unl.edu.ec/oai*Ecuador***opendoar:02025-05-02T16:51:31Repositorio Universidad Nacional de Loja - Universidad Nacional de Lojafalse
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