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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.76.1997.tde-13042015-174852
Documento
Autor
Nome completo
Miguel Alfonso Seminario Patiño
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 1997
Orientador
Banca examinadora
Roda, Valentin Obac (Presidente)
Costa, Luciano da Fontoura
Cruvinel, Paulo
Gonzaga, Adilson
Koberle, Roland
Título em português
Metodologia para a detecção do movimento utilizando a técnica do fluxo ótico
Palavras-chave em português
Brilho da imagem
Fluxo ótico
Movimento
Velocidade ótica
Visão computacional
Resumo em português
O presente trabalho foi motivado pela grande importância que tem o movimento na percepção do espaço. Essa função é comum nos sistemas de visão natural já que a sobrevivência de algumas espécies é função desse fenômeno físico. Obviamente, a detecção do movimento no sistema de visão humana é de vital importância. Visão computacional é uma área de pesquisa de forte interesse atual. Em visão computacional o movimento nas imagens é recuperado a partir de uma seqüência de imagens. Neste campo a análise do movimento dos objetos pelo processamento de seqüência de imagens tem tido aplicações em diversas áreas, desde o monitoramento de tráfego veicular até nas áreas biomédica e militar. Também, uma seqüência de imagens pode proporcionar informação das estruturas e comportamento dos objetos que pertencem à cena do mundo 3D. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver uma metodologia computacional aplicada à detecção do movimento utilizando a técnica do Fluxo Ótico. Uma das características do Fluxo Ótico é que o campo de velocidades dos objetos que se movem na imagem pode ser estimado utilizando a informação local das mudanças do brilho da imagem. Aplicou-se a consideração de que só ocorre mudança de brilho nas regiões da imagem onde ocorreu movimento e que o brilho varia suavemente em quase toda a imagem.. Realizou-se uma implementação computacional com a qual a estimativa do Fluxo Ótico é bem sucedida para uma seqüência de imagens compatíveis de entrada. Executou-se uma operação de pré-processamento para filtrar e determinar as bordas das imagens. Utilizaram-se operadores derivativos para calcular as derivadas numéricas que permitem determinar a direção e a intensidade das velocidades. Aplicou-se a técnica de relaxação as velocidades calculadas para obter uma melhor aproximação. Como conseqüência da metodologia obtiveram-se resultados de (Diagramas de Agulha) que permitem por inspeção visual a detecção do movimento. O algoritmo é robusto no que se refere à manipulação das imagens, dados e cálculos. Para mostrar o bom desempenho da técnica apresentam-se os resultados de uma série de experiências que correspondem a diferentes formas de movimento: translação, rotação, translação-rotação, divergência, utilizando diversos tipos de cenas sintéticas e reais
Título em inglês
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Palavras-chave em inglês
Not available
Resumo em inglês
The motivation for the present work was the great important of the movement in space perception. Movement detection is a normal function in natural vision systems, the survival of some animal species depends on it. In human vision movement detection is an essential feature. Computer vision is a strong contemporary research area. In computer vision systems movement is recovered from a sequence of image frames. Motion analysis using frame sequences has important applications, going from vehicular traffic monitoring to biomedical and military applications. A sequence of frame images can also supply information about the structure and behavior of objects belonging to the 3D world. The purpose of the present work was to develop a computer methodology for motion analysis using the optical flow methodology. The optical flow technique estimates the velocity field of moving objects in a sequence of images considering the local information of brightness change. It has been considered that the brightness changes occurs only because of the moving objects and is smooth over the entire image. The computer methodology developed for the optical flow estimation performed reasonably well for a compatible sequence of image frames. A pre-processing was used to filter and extract the edges of the images. Derivative operators were used to find the numeric derivatives of the brightness, which allow determining the value and the direction of the velocities. A relaxation technique was used to provide a better approximation of the velocities. As a result of the developed methodology we obtained from a sequence of two images, vector diagrams (needle diagrams) that allow by visual inspection the detection of motion. The algorithm is robust regarding to the image manipulation, data and numeric calculations. To show the good performance of the technique we present the results of some experiments with different motion types: translation, rotation, translation and rotation and divergence, using artificial and real images
 
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MiguelPatinoD.pdf (5.31 Mbytes)
Data de Publicação
2015-04-14
 
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