Flujo Optico

Objetivos

Analizar e implementar diferentes trabajos en la literatura sobre flujo optico.

Introducción

Las técnicas de Flujo Óptico tratan de dar solución a la determinación de la velocidad de los objetos dentro de la secuencia de imágenes.

Teoría del Flujo Óptico

La obtención del flujo óptico desemboca en la determinación de la dirección del movimiento y de la velocidad del movimiento en todos los puntos de la imagen. El objetivo inmediato del análisis de imágenes basado en el flujo óptico es determinar el campo de movimiento (representación bidimensional de un movimiento tridimensional.

El flujo óptico puede ser definido como el movimiento aparente de los patrones de intensidad en una imagen. La palabra aparente indica que el movimiento espacial de los objetos (campo de movimiento) puede coincidir o no con el flujo estimado.

Métodos Diferenciales

Producen un flujo óptico denso
Tienen en cuenta las contribuciones de todas las partes de la imagen

se asume

El dominio de la imagen es continuo (diferenciable) en espacio y tiempo, suponiendo que los objetos en la escena tienen superficies que reflejan la luz de un modo casi uniforme.
No existen transparencias
No existen oclusiones
No existen sombras o cambios de iluminación

Se usa el gradiente de la intensidad espacial para calcular la velocidad de la imagen

Restricción local El movimiento de la images es directamente proporcional al cambio de intensidad

Tenemos que deducir una ecuación que indique la componente de velocidad (normal al controrno) Se considera que la secuencia de imágenes es como una función de 3 dimensiones f(x,y,t). Si además asumimos que la irradiación de la imagen es proporcional a la radiación de la escena en la dirección del eje óptico de la cámara, la constancia del brillo aparente de la escena observada puede ser escrita el brillo aparente de la escena observada puede ser escrita

$$\frac{\mathit{dE}}{\mathit{dt}}=0$

$$\frac{\mathit{dE(x(t),y(t),t)}}{\mathit{dt}}=\frac{\partial{E}}{\partial{x}}\ast{\frac{\partial{x}}{\partial{t}}}+\frac{\partial{E}}{\partial{y}}\ast{\frac{\partial{y}}{\partial{t}}}+\frac{\partial{E}}{\partial{t}}=0$

Metodos para determinar el Flujo Óptico

Algoritmo de Horn
Algoritmo de Schunk
Algoritmo de Lucas y Kanade
Algoritmo de Bloque o correlacion
resolución limitada de los encoders
tasa de muestreo de los encoders limitada

Aplicaciones del Flujo Óptico

Inconvenientes en el Flujo Óptico

Problema de apertura

Referencias

[1] - "optical flow", Raul Varas, ELAI - GCII. ["http://www.elai.upm.es/spain/Investiga/GCII/personal/rvaras/opticalflow.htm"]

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