Naslov
Praćenje objekata uporabom rijetkog optičkog toka
(Object tracking based on sparse optical flow)

Autori
Kalafatić, Zoran

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
06.07

Godina
1999

Stranica
163

Mentor
Ribarić, Slobodan

Ključne riječi
računarski vid; analiza dinamičkih scena; optički tok; praćenje objekata; aktivne konture; aktivne zrake
(computer vision; dynamic scene analysis; optical flow; object tracking; active contours; active rays)

Sažetak
Jedan od osnovnih zadataka dinamičkog vida je praćenje objekata u sceni. Cilj je u svakoj slici sekvence odrediti položaje praćenih objekata i na taj način oblikovati njihove trajektorije. Ako je u sceni prisutno više objekata koji se mogu međusobno dodirivati ili zakrivati, praćenje predstavlja značajan problem. U radu se razmatra mogućnost praćenja objekata koji se mogu dodirivati, pri čemu je granica između njih slabo vidljiva, tj. na spoju se ne pojavljuje značajna promjena svjetlosnih intenziteta. Ciljana primjena je praćenje kretanja laboratorijskih životinja u farmakološkim istraživanjima, kako bi se omogućila automatizacija i objektivizacija mjerenja aktivnosti. U okviru rada predložen je izvorni postupak praćenja objekata, koji kombinira procjenu pomaka objekta od slike do slike na temelju rijetkog optičkog toka određenog u točkama konture objekta s postupkom popravljanja konture aktivnim zrakama, kojim se osigurava zadržavanje konture u blizini stvarnog ruba objekta. Svojstvo lokalnosti optičkog toka omogućava praćenje i u slučaju gubitka dijelova konture uslijed dodira objekata u sceni. U tom se slučaju pomak objekta određuje na temelju optičkog toka u ``vidljivim'' točkama konture, uz korištenje modela konstantnog optičkog toka duž konture. Za određivanje optičkog toka koristi se jednostavan korelacijski postupak, uz model konstantnog optičkog toka duž konture. Da bi se omogućilo praćenje objekata u uvjetima promjene oblika, postupak praćenja je proširen postupkom za popravljanje konture dobivene na temelju optičkog toka aktivnim zrakama. Da bi postupak popravljanja konture aktivnim zrakama ispravno radio i u slučaju dodira objekata, razvijen je postupak upravljanja ponašanjem aktivnih zraka. Upravljanje se temelji na individualnom postavljanju težinskih faktora koji određuju utjecaje pojedinih energijskih članova, ovisno o tome prolazi li zraka kroz područje dodira ili ne. Iako je postupak praćenja robustan, ponekad se može dogoditi da sustav izgubi neki objekt. Stoga je sustav proširen nadzornim modulom, koji uočava pogreške u praćenju i ponovno inicijalizira konture koje izgube odgovarajući objekt u slici. Na taj način omogućava se oporavak od pogreške i nastavak praćenja. Nadzorni modul temelji se na usporedbi položaja kontura dobivenih postupkom praćenja s položajima područja dobivenih statičkom segmentacijom trenutne slike. Implementirani postupak je ispitan na stvarnim scenama s laboratorijskim životinjama i pokazao se robustnim i učinkovitim. Zahvaljujući korelacijskom pristupu računanju optičkog toka, sustav uspijeva odrediti i velike pomake objekta od slike od slike, što se u stvarnim scenama pokazalo nužnim. Zahvaljujući određivanju optičkog toka samo u točkama kontura praćenih objekata, na smanjenoj rezoluciji slike, te uz strategiju postavljanja prozora pretraživanja u očekivani novi položaj praćene točke, postupak je prikladan za rad u stvarnom vremenu.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Računarstvo

POVEZANOST RADA