Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial

Facultad de Ingeniería Electrónica y Mecatrónica

y Visión Artificial(PS02)

Sesión: 2

Ing. José C. Benítez P.

Fundamentos Biológicos de la Visión

Temas

Fundamentos Biológicos de la Visión� El Ojo humano� Funciones y túnicas� Túnica fibrosa� Túnica vascular� Segmentos� La retina

Vision Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P.

� La retina� Músculos intraoculares� Acomodación� Dioptrías� Problemas de la visión� Túnica sensorial� Capa neural� Capas de la retina� Proceso de la visión� Nervio Óptico

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El Ojo humano

� Uno de los sentidos más importantes de los seres humanos es la visión.

� La visión es empleada para obtener la información visual del entorno físico.

� Aristóteles, “Visión es saber que hay y donde, � Aristóteles, “Visión es saber que hay y donde, mediante la vista”.

� Se calcula que más de 70% de las tareas del cerebro son empleadas en el análisis de la información visual.

� El refrán popular de “Una imagen vale más que mil palabras” tiene mucho que ver con los aspectos cognitivos de la especie humana.

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El Ojo humano

� Casi todas las disciplinas científicas emplean informaciones gráficas para transmitir conocimiento.

� Ejemplo: En Ingeniería Mecatrónica se emplean esquemas de circuitos, a modo gráfico, para describirlos. Se podría hacer mediante texto, pero para describirlos. Se podría hacer mediante texto, pero para la especie humana resulta mucho más eficiente procesar imágenes que procesar texto.

� La visión humana es el sentido más desarrollado y el que menos se conoce debido a su gran complejidad.

� Es una actividad inconsciente y difícil de saber cómo se produce.

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El Ojo humano

Ubicación de los ojos

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El Ojo humano

Alojamiento de los ojos

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El Ojo humano

Una primera vista externa:Cuando miramos hacia los ojos de alguien, podemos observar fácilmente una serie de estructuras:

� la pupila

� el iris� el iris

� la cornea

� la esclerótica

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El Ojo humano

� La pupila, una porción central de color negro, que no es más que un agujero que permite la entrada de luz al globo ocular (aparece de color negro debido a los pigmentos retinianos).

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El Ojo humano

� El iris, una membrana coloreada y de forma circular.

� Su coloración representa lo que conocemos habitualmente como "color de los ojos" y su apertura central es como ya apertura central es como ya hemos visto la pupila.

� Esta membrana presenta un músculo de disposición circular que permite modificar el tamaño de la pupila.

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El Ojo humano

� La cornea, un epitelio transparente, que cubre tanto al iris como a la pupila.

� Esta es la primera y más poderosa lente del globo poderosa lente del globo ocular y permite junto con el cristalino la producción de una imagen nítida a nivel de los fotoreceptores.

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El Ojo humano

� La esclerótica, el "blanco del ojo“, forma parte de los tejidos de soporte del globo ocular. ocular.

� La esclerótica se continua con la cornea por delante y con la duramadre del nervio óptico por su parte posterior.

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El Ojo humano

Resumen de los que acabamos de ver.

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El Ojo humano

La protección de los ojos

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El Ojo humano

Vista en 3D del ojo humano

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El Ojo humano

� Cuando enucleamos un ojo (lo sacamos de las cavidades orbitarias) vemos que este es un esfera ligeramente asimétrica.asimétrica.

� Diámetro sagital o longitud de 24-25 mm

� Diámetro transversal de 24 mm.

� Su volumen es de unos 6.5 cc. aprox.

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El Ojo humano

Una visión transversal:Tres capas diferentes:

� Externa, formada por la esclerótica y la córnea

� Intermedia, dividida en dos partes, una anterior dos partes, una anterior (iris y cuerpo ciliar) y una posterior (coroides)

� Interna o porción sensorial del ojo, la retina

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El Ojo humano

Una visión transversal :Tres cámaras rellenas de líquidos:

� La cámara anterior (entre la cornea y el iris),

� La cámara posterior (entre � La cámara posterior (entre el iris, los ligamento que sujetan el cristalino y el propio cristalino) y

� La cámara Vítrea (entre el cristalino y la retina).

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El Ojo humano

Una visión sagital horizontal :

� Las dos primeras cámaras (anterior y posterior) están rellanas con humor acuoso. con humor acuoso.

� la cámara vítrea esta rellena con un fluido más viscoso, el humor vítreo.

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El Ojo humano

Una visión transversal :� El cristalino, es un cuerpo

transparente situado detrás del iris y está suspendido dentro del globo ocular gracias a sus ligamentos suspensorios que se unen a la suspensorios que se unen a la porción anterior del cuerpo ciliar.

� La contracción o relajación de estos ligamentos como consecuencia de la acción de los músculos ciliares cambia la forma del cristalino, un proceso que se conoce como acomodación y que permite que las imágenes se puedan enfocar a nivel de la retina.

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El Ojo humano

¿Cómo se sujetan los ojos?

� Cada globo ocular se mantiene en su posición dentro de los órbitas gracias a la existencia de ligamentos y músculos que ligamentos y músculos que los rodean.

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El Ojo humano

Como se sujetan los ojos?

� Insertados a nivel de la esclerótica existen 3 pares de músculos:� Dos pares de músculos

rectos rectos � Un par de músculos

oblicuos que permiten la movilidad del globo ocular.

� Estos músculos se conocen como músculos extra oculares

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El Ojo humano

� Los movimientos del globo ocular permiten enfocar siempre las imágenes a nivel de la fóvea.

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El Ojo humano: Funciones y túnicas

Funciones:

� Protección y soporte de fotoreceptorres.

� Captar, enfocar y procesar luz para precisar imágenespara precisar imágenes

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El Ojo humano: Funciones y túnicas

Túnicas:

� Fibrosa

� Vascular� Vascular

� Sensorial

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Túnica Fibrosa

La Túnica Fibrosa: capa externa• Compuesta por 2 regiones de tejido

conectivo• Esclerótica – 5/6 posteriores de la

túnica• Region blanca, opaca• Proporciona forma y anclaje a los • Proporciona forma y anclaje a los

músculos del ojo• Cornea – 1/6 anterior de la túnica

fibrosa• Limbus – unión de esclerótica y la

cornea• Seno venoso esclerótico– permite

drenar humor acuoso

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Túnica Vascular

La Túnica Vascular: capa mediaCompuesta por:

• la coroides, • cuerpo ciliar,• iris

• Coroides – membrana vascular pigmentada:pigmentada:

• Forma los 5/6 posteriores de la túnica vascular

• Color marrón – por los melanocitos.

• La Coroides se corresponde con la Aracnoides y la Pia madre

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Aracnoides: es una membrama muy delgada que esta separada de la piamadre formando el espacio subaracnoideo o espacios de mayor en encéfalo denominados cisternas por donde circula el líquido cerebroespinal. La aracnoides envia prolongaciones como tela de araña (de ahí su nombre) a la piamadre.

Segmentos

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La retina

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La retina

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La retina

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Músculos intraoculares

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Musculo Ciliar

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Acomodación

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Acomodación

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Dioptrías

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Problemas de la visión

� Presbicia: Falta de acomodación, el cristalino pierde elasticidad sobre todo las fibras más internas.

� Miopía: Mala visión de lejos.� Hipermetropía: Mala visión de cerca.� Hipermetropía: Mala visión de cerca.� Astigmatismo: Asimetría de la cornea y/o del cristalino.

� Cataratas: Las fibras que forman el cristalino pierden transparencia, se vuelven opacas y no dejan pasar la luz.

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La túnica sensorial (Retina)

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La capa neural

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Capas de la retina

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Conos y bastones

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Proceso de la visión

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Fotoreceptores

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Fotoreceptores y conos

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Proceso de la visión

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Proceso de la visión

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Nervio Óptico

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Tarea 03

1. Realizar los mapas semántico y/o mapas conceptuales de

todo el contenido de la Diapositiva de la Sesión 3.-Procesamiento Digital de Imágenes.

2. Adjuntar fuentes que le han ayudado a consolidar la tarea.

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Presentación:• Impreso y en USB el desarrollo de la tarea.• Los mapas semánticos se deben hacer en PowerPoint y los mapas

conceptuales en CMapTools.• En USB adjuntar las fuentes (PDFs, PPTs y 01 Video.).• La fuente debe provenir de una universidad.

Presentación

� Todas las fuentes deben presentarse en formato digital (USB), dentro de una carpeta que lleve las iniciales del curso, sus Apellidos, guion bajo y luego el numero de la Tarea. Ejemplo:

PDIVA_BenitezPalacios_T3

� La fuente debe conservar el nombre original y agregar _tema.

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� Las Tareas que no cumplan las indicaciones no serán recepcionadospor el profesor.

Agradecimiento

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