ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
3
Дискретная аппроксимация матрицы выглядит следующим об-
разом:
2
,
,
,
,
2
,
,
,
,
(
,
)
(
,
) (
,
)
.
(
,
) (
,
)
(
,
)
i j x
i j x
y
K i j K
K i j K
i j x
y
i j y
K i j K
K i j K
w I x i y j
w I x i y j I x i y j
w I x i y j I x i y j
w I x i y j
− ≤ ≤
− ≤ ≤
− ≤ ≤
− ≤ ≤
⎡
⎤
+ +
+ +
+ +
⎢
⎥
⎢
⎥
+ +
+ +
+ +
⎢
⎥
⎣
⎦
∑
∑
∑
∑
При вычислении используется «окно» в окрестности точки (
x
,
y
)
аналогично вычислению свертки [4].
Наиболее распространенным алгоритмом вычисления оптическо-
го потока в опорных точках является алгоритм Лукаса — Канаде [5].
Поиск соответствия точек на двух изображениях основывается на
следующих гипотезах:
– изменение яркости точки в небольшом диапазоне;
– ограниченная скорость перемещения точки — область поиска
ограничивается окном небольшого размера;
– соседним точкам соответствуют одинаковые векторы переме-
щений.
Существует модификация, основанная на вычислении перемеще-
ний точек на пирамиде изображений (серии изображений, получен-
ных последовательным масштабированием исходного).
Далее, применяя к вычисленному оптическому потоку алгоритмы
кластеризации по положению и направлению векторов, можно опре-
делить положение и контур перемещающегося объекта, а также раз-
делить два пересекающихся объекта, движущихся с разными скоро-
стями или в разных направлениях.
Вычисление оптического потока для выделения транспорт-
ных средств.
В качестве исходных данных при анализе методов по-
строения оптического потока для выделения транспортных средств
использована видеозапись, сделанная днем при плотном трафике с
камеры, которая установлена над четырьмя полосами шоссе. Размер
входного изображения — 2 мегапиксела.
В ходе исследования рассмотрены следующие случаи:
– кадры, содержащие быстро передвигающиеся объекты без пе-
рекрытия;
– транспортные средства, движущиеся с небольшой скоростью на
большом расстоянии друг от друга (без перекрытия);
– кадры, содержащие частично перекрывающиеся объекты, кото-
рые движутся в разных направлениях (например, при смене полосы
движения одним транспортным средством);
– плотное движение транспорта при небольшой скорости в одном
направлении, частичное перекрытие практически всех объектов.
В качестве входных данных для алгоритма Лукаса — Канаде бы-
ли заданы различные размеры окна, а также разные наборы опорных
точек, полученные при разных коэффициентах точности алгоритма
Харриса.
1,2 4,5,6