Tesis y Tesistas 2020 - Postgrado - Fac. de Informática - UNLP

especialización
COMPUTACIÓN GRÁFICA,
IMÁGENES Y VISIÓN
POR COMPUTADORA
Esp. Cesar Armando Estrebou
e-mail
cesarest@lidi.info.unlp.edu.ar
Directora
Dra. Laura Lanzarini
Fecha de defensa
26 de junio de 2020
SEDICI
http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/100550
Algoritmos de Identificación de
piel humana y su relación con los
sistemas de color. Su Aplicación
a la segmentación de piel basada
en píxeles
Palabras clave: Segmentación de Imágenes, Detección de Piel, Sistemas de Color, Juegos de Datos de Piel
Motivación
Los sistemas de reconocimiento de gestos han tenido un
auge importante desde hace algunos años debido a el avance
tecnológico y al gran potencial que tienen como interfaz
en todo tipo de aplicaciones.
Un sistema de reconocimiento de gestos se compone de
cuatro etapas o secuenciales donde la salida de una etapa
es la entrada de la siguiente. En una primera etapa se
captura el movimiento y/o configuración de las manos con
algún tipo de sensor como una cámara de video, una cámara
de tiempo de vuelo, guantes con sensores de posición o
alguna combinación de estos. Luego se realiza la segmentación
o recorte al área correspondiente de las manos. En
una tercera etapa, a partir de la imagen de la mano recortada,
se realiza la extracción de las características representativas
de la misma para obtener una representación de
su configuración y de su movimiento de forma que pueda
procesarse por una computadora. Finalmente, en la última
etapa se determina el significado del gesto a través de la
clasificación combinada de la representación del gesto de
la mano junto con el movimiento que lo acompaña.
En el grupo de investigación del que formo parte, hemos
trabajado en las dos últimas etapas de extracción de características
y de clasificación de gestos desde hace varios
años. Recientemente hemos comenzado a trabajar en las
primeras dos etapas, explorando diferentes alternativas que
utilicen una cámara de video convencional en la etapa de
segmentación sin la utilización de marcadores para recortar
las manos. En la literatura sobre el estado del arte, muchos
trabajos presentan variadas alternativas, pero frecuentemente
utilizan como solución parcial o total la segmentación
basada en píxeles del color de la piel para extraer las
áreas correspondientes a las manos y al rostro.
Muchos autores publican soluciones que realizan transformaciones
en una variedad de sistemas de color y aplican algoritmos
de distinta naturaleza para determinar si un píxel
de una imagen es piel o no. En particular he comenzado la
investigación sobre los sistemas de color utilizados en distintos
trabajos tratando de buscar una respuesta que eche
al menos un poco de luz a la pregunta ¿Cuál es el modelo
de color más apropiado para segmentar la piel por su color?
Después de haber leído y analizado una buena cantidad
de publicaciones con soluciones específicas y publicaciones
que realizan revisiones sobre el estado del arte, no he
conseguido una respuesta contundente. Es más, muchos
autores en sus trabajos no justifican el uso de diferentes
sistemas de color en sus aplicaciones de segmentación de
piel, y cuando lo justifican, lo hacen de manera vaga y sin
fundamentos suficientes o sustentables.
El objetivo principal de este trabajo fue determinar cuál es
el modelo de representación de color más conveniente para
realizar la segmentación basada en píxel de piel humana en
imágenes. Para llevar adelante esto, se realizó un estudio
de la influencia de los modelos de color en los distintos
algoritmos de segmentación basada en píxel que generalmente
utilizan en artículos de investigación del área.
Como objetivo secundario se plantó documentar y describir
en detalle los modelos de representación del color, los algoritmos
de segmentación basada en píxeles y los juegos de
datos utilizados para realizar pruebas y obtener los resultados.
Esta información es de fundamental importancia para
replicar y complementar los resultados obtenidos por los
autores de los artículos para realizar futuros experimentos.
Aportes de la tesis
En este trabajo, se describieron y estudiaron en profundidad
los sistemas de representación de color, se realizó un análisis
de la distribución de la piel en cada uno de estos sistemas,
se describieron los algoritmos frecuentemente uti-
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