Výzkumná oblast zahrnuje aplikace počítačového vidění v různých oblastech výzkumu. V rámci této oblasti pracuje několik skupin na tématech, která lze rozdělit do čtyř podskupin: průmysl, medicína, interakce člověk-stroj a termovize. V jednotlivých oblastech jsou řešeny například tyto úlohy: v průmyslu automatická detekce a rozpoznávání dopravních objektů, měření vlnitosti/hrubosti povrchu optickou metodou, automatizace nebo podpora ruční či robotické montáže, v medicíně poloautomatické měření volumetrie parenchymatozních orgánů (např. jater) nebo automatické či poloautomatické vyhledávání lézí a sledování jejich změn, v oblasti multimodální interakce člověk-stroj probíhá výzkum v oblasti rozpoznávání a syntézy řeči s podporou vizuální složky (mluvící hlava, počítačové odezírání ze rtů, virtuální moderátor apod.), rozpoznávání a syntézy znakové řeči a gestikulace, v oblasti termovize zpracování a analýza termovizních záznamů (termogramů, obrazových dat zachycujících povrchovou teplotu snímaných objektů) v řadě oborů jako je stavebnictví, elektrotechnika, elektronika i energetika, lékařství a podobně.
Výzkumná oblast dále zahrnuje zpracování a využití dat ze systému záznamu pohybu (motion capture – MOCAP) a trojrozměrného skenování. Systém záznamu pohybu umožňuje sledování trajektorií pasivních značek ve 3D prostoru. Značky jsou typicky umístěny na pohybujících se objektech (osoby, roboty, ale i zvířata, vozidla, létající objekty apod.) Záznam je možné zpracovat jednak s cílem analýzy pohybu sledovaného objektu pro zjištění např. jeho chování nebo vlastností a jednak s cílem reprodukce zaznamenaných a často upravených dat formou animace virtuálního 3D modelu, který může odpovídat původnímu objektu nebo i být zcela jiný.
Systém trojrozměrného skenování používá strukturované osvětlení snímaného objektu a pomocí kamery snímá deformace promítané struktury vlivem zakřivení a různého natočení jednotlivých ploch objektu. Díky tomu může s použitím speciálního softwaru spočítat trojrozměrný povrchový model. Ten je možné dále použít pro analýzu trojrozměrných vlastností objektu, uchování např. pro případnou výrobu modelu nebo pro další použití ve virtuálním prostředí (animace apod.)
Aplikace počítačového vidění v průmyslu
Sem patří úlohy optické detekce, kontroly apod. Řešené úlohy zahrnují např. automatickou detekci a rozpoznávání dopravních objektů, měření vlnitosti/hrubosti povrchu optickou metodou, automatizace nebo podpora ruční či robotické montáže apod.
Aplikace počítačového vidění v medicíně
Mezi konkrétní úlohy patří např. poloautomatické měření volumetrie parenchymatozních orgánů (např. jater), které umožňuje lékařům nebo jinému personálu výrazně zrychlit procesy zpracování obrazových dat nebo automatické či poloautomatické vyhledávání lézí a sledování jejich změn.
Multimodální interakce člověk-stroj se zaměřením na vizuální modalitu
Probíhá výzkum v oblasti rozpoznávání a syntézy řeči s podporou vizuální složky (mluvící hlava, počítačové odezírání ze rtů, virtuální moderátor apod.), rozpoznávání a syntézy znakové řeči a gestikulace, a dalších oblastech.
Zpracování a využití termovizních záznamů
V této oblasti probíhá výzkum zpracování a využití termovizních záznamů (termogramů, obrazových dat zachycujících povrchovou teplotu snímaných objektů) v řadě oborů jako je stavebnictví, elektrotechnika, elektronika i energetika, lékařství a podobně.
Animace lidské postavy nebo obličeje
Typickou úlohou, která dobře ilustruje využití systému záznamu pohybu, je animace pro herní nebo filmový průmysl, kde pohyby jsou zachyceny skutečným hercem, který je oblečen ve speciálním oděvu, na který jsou umístěny pohyblivé značky. Tyto pohyby jsou pak po úpravách přenášeny na animovanou postavu, která bývá vizuálně odlišná (veškeré typy neskutečných postav). Díky tomu, že animace je řízena pohybovými daty skutečného herce, zachovávajícími dynamiku pohybu, je výsledkem realistická animace virtuální postavy.
Pro obličejovou animaci je používána speciální náhlavní souprava, která používá 4 kamery pro sledování 3D trajektorie značek, nanesených či nalepených na obličej snímané osoby. Použití značek, které mohou být provedeny pouze popisovačem, značně zjednodušuje proces produkce animace.
Hlavním oborem výzkumu v oblasti animace ovšem zůstává návrh realistických a přirozených systémů (audio-)vizuální komunikace člověka se strojem, konkrétně výzkum audiovizuální syntézy řeči a syntézy znakové řeči, kde cílem je vytvoření maximálně srozumitelného, přirozeného a realistického komunikačního nástroje (animace pohybů úst při mluvení, animace pohybů znakové řeči, apod.)
Analýza pohybů lidského těla
Výzkum probíhá především v oboru fyzioterapie a ortopedie – správné držení těla, modelování pohybu lidského těla např. při chůzi, analýza pohybu těla při sportu apod.
Sledování pohybu rigidních mechanických objektů
Jednou z úloh v této oblasti je sledování pohybu rigidních objektů, typicky pro robotické aplikace. Cílem je sledovat skutečnou polohu robota. Používané jsou různé druhy objektů – od pásových robotů až po létající drony (kvadrokoptéry, oktokoptéry, apod.) Informace o skutečné poloze je pak využívána spolupracujícím týmem pro návrh řízení robota v momentě, kdy ostatní senzory selžou např. z důvodu nedostupnosti globálního polohového signálu, kluzkého podloží apod.