Wat is een optische stroom?

Optische flow beschrijft geautomatiseerde tracking van bewegende objecten door inhoudsverschillen tussen videoframes te analyseren.In een video kunnen zowel object als de waarnemer in beweging zijn;De computer kan signalen vinden die de grenzen, randen en regio's van individuele stilstaande afbeeldingen markeren.Door hun progressies te detecteren, kan de computer een object volgen door tijd en ruimte.De technologie wordt gebruikt in industrieën en onderzoek, inclusief de werking van onbemande luchtvaartuigen (UAV) en beveiligingssystemen.

Twee primaire methoden genereren deze computer vision: gradiëntgebaseerde en functie-gebaseerde bewegingsdetectie.Op gradiënt gebaseerde optische stroming meet veranderingen in beeldintensiteit door ruimte en tijd.Het scant een dicht stroomveldvlak.Op functies gebaseerde stromen overlay randen van objecten binnen frames om de voortgang te markeren.

Deze techniek lijkt op camcorder beeldstabilisatie, waardoor een berekend gezichtsveld kan worden vergrendeld in het frame ondanks cameramake.Optische stroomalgoritmen berekenen overeenkomsten tussen afbeeldingen in volgorde.De computer verdeelt elke afbeelding in vierkante roosters.Door twee afbeeldingen te overlappen, kunnen vergelijkingen de beste overeenkomsten van vierkanten vinden.Wanneer de computer een match lokaliseert, trekt deze een lijn tussen de verschilpunten, soms naalden genoemd.

Algoritmen werken systematisch van grof naar fijne resoluties.Dit maakt het volgen van bewegingen tussen afbeeldingen mogelijk met verschillen in resolutie.De computer herkent geen objecten, maar detecteert en volgt alleen die kenmerken van objecten die kunnen worden vergeleken tussen frames.

Computer -optische stroomvectoren kunnen objecten detecteren en volgen en ook een afbeeldingen dominant vlak extraheren.Dit kan helpen bij robotachtige navigatie en visuele odometrie, of robotoriëntatie en positie.Het noteert niet alleen objecten, maar ook omringende omgeving in drie dimensies, en geeft robots meer levensecht ruimtelijk bewustzijn.Vectoren die in een vlak zijn berekend, kunnen de processor afleiden en reageren op bewegingen die uit de frames zijn geëxtraheerd.

Sommige zwakke punten van de optische stroomtechniek omvatten gegevensverlies dat het resultaat van vierkanten kan zijn die de computer kan overeenkomen tussen afbeeldingen.Deze ongeëvenaarde gebieden blijven leeg en creëren vlakke leegte, waardoor de nauwkeurigheid wordt verminderd.Duidelijke randen of stabiele elementen zoals hoeken dragen bij aan stroomanalyse.

Gedetailleerde factoren kunnen worden verdoezeld als de waarnemer ook in beweging is, omdat het bepaalde elementen van frame tot frame niet kan onderscheiden.De analyse verdeelt beweging in schijnbare globale stroom en gelokaliseerde objectbeweging of egomotie.Ruimtelijke temporele veranderingen in randen of beeldintensiteit gaan verloren in de beweging van de camera en de globale stroom van de bewegende omgeving.Analyse wordt verbeterd als de computer het effect van de globale stroom kan elimineren.