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A minha ideia de computação visual é que se trata sobre o estudo e desenvolvimento de tecnologias que trabalham com foco em imagens, modelos 3D ou com a nossa percepção visual do mundo. Acredito que essa área está muito relacionada com arte visual, jogos e até mesmo desenvolvimento de equipamentos e ferramentas que trabalhem com algum tipo de processamento de imagens ou vídeos. Creio também que, assim como a computação de maneira geral, é uma área que apresenta um grande desenvolvimento ao longo das últimas décadas.

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Computação gráfica: é a junção entre tecnologia, matemática e arte. A computação gráfica pode ser encarada como uma ferramenta não convencional que permite ao artista transcender das técnicas tradicionais de desenho ou modelagem. Imagens que exigiriam do artista o uso de uma técnica apurada de desenho podem ser geradas mais facilmente com o auxílio de softwares.

O primeiro computador a possuir recursos gráficos de visualização de dados numéricos foi o WhirlwindI, desenvolvido pelo MIT. Esse equipamento foi desenvolvido, em 1950, com finalidades acadêmicas e militares. Em 1955, o comando de defesa aérea dos Estados Unidos desenvolveu um sistema de monitoramento e controle de vôos (SAGE – Semi Automatic Ground Enviroment) utilizando o Whirlwind I como plataforma. O sistema convertia as informações capturadas pelo radar em imagem de um tubo de raios catódicos (na época, uma invenção recente), no qual o usuário podia apontar com uma caneta ótica para os pontos suspeitos.

Exemplo: um campo importantíssimo dentro da Computação Gráfica é a visualização de dados através de gráficos. Ela consiste basicamente na geração de imagens a partir de um conjunto de dados. Estes dados podem ser gerados por de forma interativa ou por modelos que simule um fenômeno real como por exemplo, o comportamento de partículas durante uma reação química.

O que me chama atenção nessa área é justamente o fato de ela estar diretamente relacionada à arte, pois é um belo exemplo de como a tecnologia revoluciona todas as outras áreas do conhecimento humano.

Fonte: Computação Gráfica - Teoria e Prática - Eduardo Azevedo e Aura Conci.

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Visão computacional: é a ciência e tecnologia das máquinas que enxergam. Ela desenvolve teoria e tecnologia para a construção de sistemas artificiais que obtém informação de imagens ou quaisquer dados multidimensionais. Neste ponto é importante dizer que, além de fazer máquinas “enxergarem”, reconhecerem objetos, paisagens, gestos, faces e padrões, os mesmos algoritmos podem ser utilizados para reconhecimento de padrões em grandes bases de dados, não necessariamente feitos de imagens.

Sistemas de interação baseados em Visão Computacional utilizam câmeras a fim de capturar imagens, com o objetivo de extrair destas imagens padrões e comportamentos. Agora, com a massificação de dispositivos como webcams, temos uma oportunidade barata de substituir os dispositivos tradicionais por algo mais confortável, onde os velhos mouse e teclado poderão servir apenas como complementares. No caso de conseguirmos interfaces realmente mais naturais, poderíamos criar ambientes interativos onde crianças com dificuldade de aprendizagem, pessoas portadoras de deficiências físicas ou com dificuldades de movimentação fossem beneficiadas.

Exemplo: as redes neurais são capazes de “aprender” uma quantidade muito maior de detalhes. Isso porque o deep learning usa grandes volumes de dados para detectar e extrair características. A partir de um conjunto de imagens, é possível treinar o sistema, que passa a detectar características comuns e aprende a diferenciar objetos, animais e pessoas. Esse é um processo constante e cumulativo, ou seja, a cada vez que entra em contato com novas informações, o sistema se torna mais “sábio”. Dessa forma, com a visão computacional, máquinas e computadores conseguem classificar imagens, detectar seres vivos e objetos e reconhecer movimentos.

O que me chamou atenção nesse tópico é que essa é uma área que se preocupa em entender como o ser humano se relaciona com o mundo através de sua visão e como podemos explorar esse nosso sentido natural através da tecnologia.

Fonte: Introdução a Visão Computacional com Python e OpenCV – Ricardo Antonello.

Visão Computacional e Interface Homem-Máquina na Animação de Grupos de Humanos Virtuais - Nelson Ferreira de Souza Junior.

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Processamento de Imagens: Uma das primeiras aplicações na primeira categoria remonta ao começo deste século, onde buscavam-se formas de aprimorar a qualidade de impressão de imagens digitalizadas transmitidas através do sistema Bartlane de transmissão de imagens por cabo submarino entre Londres e Nova Iorque. Os primeiros sistemas Bartlane, no início da década de 20, codificavam uma imagem em cinco níveis de intensidade distintos. Esta capacidade seria expandida, já em 1929, para 15 níveis, ao mesmo tempo em que era desenvolvido um método aprimorado de revelação de filmes através de feixes de luz modulados por uma fita que continha informações codificadas sobre a imagem.

Mas o grande impulso para a área de Processamento de Imagens viria cerca de três décadas mais tarde, com o advento dos primeiros computadores digitais de grande porte e o início do programa espacial norte-americano. O uso de técnicas computacionais de aprimoramento de imagens teve início no Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, California - EUA)1 em 1964, quando imagens da lua transmitidas por uma sonda Ranger2 eram processadas por computador para corrigir vários tipos de distorção inerentes à câmera de TV acoplada à sonda. Estas técnicas serviram de base para métodos aprimorados de realce e restauração de imagens de outros programas espaciais posteriores, como as expedições tripuladas da série Apollo, por exemplo. De 1964 aos dias atuais, a área de processamento de imagens vem apresentando crescimento expressivo e suas aplicações permeiam quase todos os ramos da atividade humana.

Exemplo: em Biologia, a capacidade de processar automaticamente imagens obtidas de microscópios, por exemplo contando o número de células de um certo tipo presentes em uma imagem, facilita sobremaneira a execução de tarefas laboratoriais com alto grau de precisão e repetibilidade.

O que me chamou atenção nesse assunto é como essa área revolucionou e aprimorou um dos tipos de informação mais essenciais para nossa vida: imagens. Ela expandiu as possibilidades de entendermos o mundo ao nosso redor através de análises avançadas naquilo que podemos capturar como imagem.

Fonte: Processamento Digital de Imagens - Ogê Marques Filho Hugo Vieira Neto.