Поиск и анализ движущихся объектов по серии изображений
В задачах компьютерного зрения возникает проблема определения и анализа движущихся объектов по последовательности изображений, полученных с малыми интервалами времени. Для распознавания подобных объектов на достаточно сложном, но неподвижном фоне необходимо определить области, в которых предположительно происходит движение. В результате исследований найденных областей, их можно изменить до размеров объектов (т.е. найти сами объекты) и определить параметры их движения. При этом количество и размеры объектов на изображениях могут изменяться в широких пределах.
Цели и задачи: анализ, разработка и реализация алгоритмов поиска и определения движения объекта, его свойств и характеристик.
Методы исследования: Теоретические методы исследований основывались на методах цифровой обработки изображений и распознавания образов. Экспериментальная часть исследования базировалась на обработке и анализе цифровых изображений с помощью ЭВМ с дальнейшей визуализаций результатов. Для программной реализации алгоритмов использовалась библиотека для обработки изображений Open Source Computer Vision Library.
1.Алгоритмы поиска областей движения
1.1 Сравнение двух последующих изображений
Определим кадр изображения, взятый в момент времени как множество точек , а кадр изображения, взятый в момент времени как множество . Пусть - функция яркости точки изображений, определённая на множествах и . Один из наиболее простых подходов для определения областей движения между двумя кадрами изображения и основывается на сравнении соответствующих точек этих двух кадров. Для этого применяется процедура формирования так называемой разности кадров. Разностью между двумя кадрами изображения, взятыми в моменты времени и является следующее множество:
(1.1)
где - значение порогового уровня, выбираемое таким образом, чтобы отделить точки, в которых кадры изображения значительно отличаются друг от друга, (обусловленные движением распознаваемых объектов) от точек, в которых за время произошли незначительные шумовые перепады яркости. Изображение содержит предположительные области движения объектов и аддитивный шум, искажающий текущий кадр. Избавится от шума позволяют морфологические операции (операции над бинарным изображением), такие как эрозия, коррозия, а так же различные способы фильтрации и оптимальное (экспериментально подбираемое) значение порога .
Алгоритм был реализован с помощью библиотеки для обработки изображений OpenСV. Пример его работы представлен на рис 1.1.
Изображение | Изображение | Разностное изображение | Бинаризированое изображение | Отфильтрованное изображение |
Рис. 1.1
Пример работы алгоритма.
... батареи отопления, на сквозняке, из-за нагрева солнцем определенных поверхностей в помещении и т.д. датчик может сработать. Более совершенные (и более дорогие) датчики не имеют этих недостатков. Их надежность и стойкость к тепловым помехам обеспечивается многоканальными чувствительными головками и сложной обработкой сигнала в самом датчике. В простых моделях обработка сигналов проводится ...
... 3. Но при введении в рисунок элементов ландшафта иллюзия исчезает. Рисунок 4. Анализ предложенного объяснения оптико-геометрических иллюзий показывает, что, во-первых, все параметры зрительного образа взаимосвязаны, благодаря чему и возникает целостное восприятие, воссоздается адекватная картина внешнего мира. Во-вторых, на восприятие влияют сформированные повседневным опытом стереотипы, ...
... процесс создания спектакля, и из трудов психологов и философов, изучающих игровую деятельность человека, мы приходим разными путями к одному и тому же выводу: минимальной единицей анализа театрального текста, обладающей свойствами целого, является факт действительности, положенный драматургом в основу фабулы и сюжета пьесы (литературного текста), ставший духовно содержательным событием вследствие ...
... второй части курсовой работы и разработать проект с предложением соответствующих рекомендаций для эффективности его введения. 2 Анализ и оценка эффективности системы управления торгового предприятия (ИП Иванова А.А.) 2.1 Характеристика предприятия ИП Иванова А.А. Предприятие ИП Иванова А.А. находится в г. Шарыпово по адресу ул. Заводская, 8. Вблизи него располагается ...
0 комментариев