Enunciados e discussão dos EPs
Datas de entrega:
EP1: 5/10
EP2: 9/11
EP3: 20/12
Material de entrega:
- Material de entrega no eDisciplinas: apenas o JN .ipynb
- Material disponível com link indicado no JN: git do projeto + dados
EP1
Os estudantes devem se organizar em grupos de até 3 participantes.
No EP1, os estudantes devem coletar uma base de imagens de objetos de sua casa (por exemplo, garfos, facas, poltronas, celulares, roupas, pets). A base de imagens será formada a partir de fotos de objetos tiradas na sua casa. Vamos montar uma base de imagens a ser usadas nos EPs 2 e 3. A base de imagens deve ter fotos com as seguintes características:
- 10 classes
- mínimo de 3 e máximo de 10 objetos por classe
- 3 variações de fundo por objeto
- 4 variações de iluminação por objeto com os produtos cartesianos: {dentro de casa, fora de casa} X {de dia, de noite}
- 3 repetições para cada situação acima
O EP1 consiste em:
- Formar a base de imagens
- Organizar a base em diretórios: Dados + Metadados. Metadados podem ser representados de 3 maneiras: 1- nome do arquivo; 2- arquivo txt com o mesmo nome do arquivo da img; 3- CSV com metadados.
- Criar um jupyter notebook para ler a base, publicar uma Tabela Sumária dos Dados e visualizar a base usando funções MNIST-like
- Criar um projeto no github para seus EPs 1, 2, 3 e colocar o material do EP1 lá.
Observações sobre a Tabela Sumária dos Dados:
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Tabela Global Sumária
Nome do Atributo | Atributo
Número de classes | 10
Número de imagens | XXXXX
Tamanho da base (bytes) | XXXXX MB
Resolução das imagens | XXXX linhas por YYYY colunas
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Tabela detalhada por classe
Nome do objeto | características das amostras
Faca | 4 objetos | 3 variações de fundo (com descrição) | 4 variações de iluminação (com descrição) | número de repetições | total de amostras
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EP2
O EP2 consiste em criar dois JN para resolver duas tarefas importantes de visão computacional:
EP2.1: Data augmentation
Cada grupo deve criar um JN contendo funções para fazer data augmentation do dataset do EP1. Mais informações sobre Data Augmentation são encontradas aqui:
https://github.com/aleju/imgaug
https://www.kaggle.com/parulpandey/overview-of-popular-image-augmentation-packages
As funções de data augmentation serão aplicadas a imagens em níveis de cinza. Portanto, o dataset original precisará ser convertido para níveis de cinza. Deve-se criar 5 funções de data augmentation. Cada função será aplicada a cada imagem do dataset do EP1. Assim, o augmentedDataset terá 5X o tamanho do original. Cada grupo deve implementar as seguintes funções de data augmentation:
- RGB2gray (ie converter as imagens RGB originais em níveis de cinza)
- Soma de fundo com gradiente de níveis de cinza
- Logaritmo da imagem
- Exponencial da imagem
- Filtro da média implementado usando convolução
Deve-se usar as funções do EP1 para visualização dos resultados do augmentedDataSet.
EP2.2: Normalização e análise da variação das classes
Deve-se criar um JN que realize a normalização das imagens de cada classe do augmentedDataSet. Deve-se usar a equalização de histogramas como função inicial de normalização, gerando um normalizedDataset. As funções de análise de cada classe abaixo devem ser aplicadas ao originalGrayDataset, augmentedDataset e normalizedDataset. Assim, esse JN deve calcular e mostrar para cada dataset:
- Protótipo médio de cada classe
- Histograma médio de cada classe
- Variância do histograma de cada classe
EP3
O EP3 tem dois objetivos principais:
3.1- Segmentação do objeto de interesse: O objetivo desta etapa é segmentar o objeto do fundo, produzindo uma imagem binária: 0 para o fundo e 1 para o objeto. Dois tipos de segmentação serão usados: manual, para geração do ground-truth, e automática usando algum algoritmo de sua escolha. Exemplo de ground-truth:
O ground-truth deve ser gerado para pelo menos 15% das amostras de cada classe.
3.2- Classificação do objeto de interesse. Esses dois objetivos devem ser organizados em 2 seções diferentes ou dois JN diferentes.
As etapas do EP3 estão descritas no vídeo da aula e na figura abaixo. Tanto 3.1 e 3.2 devem produzir relatórios de performance dos algoritmos de segmentação e de classificação, respectivamente.
Pipelines das partes 1 e 2 do EP3:
