Cos'è il flusso ottico?

Il flusso ottico descrive il monitoraggio computerizzato degli oggetti in movimento analizzando le differenze di contenuto tra i frame video.In un video, sia l'oggetto che l'osservatore possono essere in movimento;Il computer può individuare segnali che segnano i confini, i bordi e le regioni delle singole immagini fisse.Il rilevamento delle loro progressioni consente al computer di seguire un oggetto attraverso il tempo e lo spazio.La tecnologia è impiegata in industrie e ricerche, tra cui il funzionamento di veicoli aerei senza pilota (UAV) e sistemi di sicurezza.

Due metodi primari generano questa visione artificiale: rilevamento del movimento basato su gradiente e basato su funzionalità.Il flusso ottico basato sul gradiente misura le variazioni dell'intensità dell'immagine attraverso lo spazio e il tempo.Scansiona un piano di campo di flusso denso.I flussi basati su funzionalità sovrappongono i bordi degli oggetti all'interno dei frame per contrassegnare il progresso.

Questa tecnica ricorda la stabilizzazione dell'immagine della videocamera, consentendo di bloccare un campo visivo calcolato nel telaio nonostante le scrutamenti della fotocamera.Gli algoritmi di flusso ottico calcolano le corrispondenze tra le immagini in sequenza.Il computer divide ogni immagine in griglie quadrate.Sovrapponendo due immagini consente di confrontare le migliori corrispondenze dei quadrati.Quando il computer individua una corrispondenza, trae una linea tra i punti di differenza, a volte chiamati aghi.

Gli algoritmi funzionano sistematicamente dalle risoluzioni grosso e fini.Ciò consente il monitoraggio del movimento tra le immagini con differenze di risoluzione.Il computer non riconosce gli oggetti, ma rileva e segue solo quelle caratteristiche degli oggetti che possono essere confrontati tra i frame.

I vettori di flusso ottico di calcolo possono rilevare e tracciare gli oggetti e anche estrarre un piano dominante di immagini.Ciò può aiutare in navigazione robotica e odometria visiva o orientamento e posizione dei robot.Nota non solo oggetti, ma anche dintorni circostanti in tre dimensioni e dà ai robot più consapevolezza spaziale.I vettori calcolati su un piano consentono al processore di dedurre e rispondere ai movimenti estratti dai frame.

Alcuni punti deboli della tecnica di flusso ottico includono la perdita di dati che risulta da quadrati che il computer non può corrispondere tra le immagini.Queste aree senza pari rimangono vacanti e creano vuoti planare, riducendo la precisione.I bordi chiari o elementi stabili come gli angoli contribuiscono all'analisi del flusso.

I fattori dettagliati possono essere oscurati se anche l'osservatore è in movimento, poiché non può distinguere determinati elementi da un telaio a frame.L'analisi divide il movimento in apparente flusso globale e il movimento dell'oggetto localizzato o l'egomozione.I cambiamenti spaziali-temporali nei bordi o l'intensità dell'immagine si perdono nel movimento della fotocamera e nel flusso globale dell'ambiente in movimento.L'analisi è migliorata se il computer può eliminare l'effetto del flusso globale.