8. Optikai áramlás és követés

Hasonló dokumentumok
Mobil robotok gépi látás alapú navigációja. Vámossy Zoltán Budapesti Műszaki Főiskola Neumann János Informatikai Kar

Lepárlás. 8. Lepárlás

18. előadás ÁLLANDÓ KÖLTSÉGEK ÉS A KÖLTSÉGGÖRBÉK

Térgörbék (R R 3 függvények) Síkgörbék (R R 2 függvények) Felületek (R 2 R 3 függvények)

Szabadsugár. A fenti feltételekkel a folyadék áramlását leíró mozgásegyenlet és a kontinuitási egyenlet az alábbi egyszerű alakú: (1) .

1 1 y2 =lnec x. 1 y 2 = A x2, ahol A R tetsz. y =± 1 A x 2 (A R) y = 3 3 2x+1 dx. 1 y dy = ln y = 3 2 ln 2x+1 +C. y =A 2x+1 3/2. 1+y = x.

Atomfizika előadás Szeptember 29. 5vös 5km szeptember óra

SZILÁRDSÁGTAN A minimum teszt kérdései a gépészmérnöki szak egyetemi ágon tanuló hallgatói részére (2004/2005 tavaszi félév, szigorlat)

1. Lineáris transzformáció

DIFFÚZIÓ. BIOFIZIKA I Október 20. Bugyi Beáta

az eredő átmegy a közös ponton.

10.3. A MÁSODFOKÚ EGYENLET

) (11.17) 11.2 Rácsos tartók párhuzamos övekkel


A fő - másodrendű nyomatékok meghatározása feltételes szélsőérték - feladatként

Elektromágneses hullámok

Többváltozós analízis gyakorlat, megoldások

Mechanika. II. előadás március 4. Mechanika II. előadás március 4. 1 / 31

Matematika szintfelmérő szeptember

MAGYARÁZAT A MATEMATIKA NULLADIK ZÁRTHELYI MINTAFELADATSOR FELADATAIHOZ 2010.

3D-s számítógépes geometria

3. ábra nem periodikus, változó jel 4. ábra periodikusan változó jel

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

VASBETON LEMEZEK. Oktatási segédlet v1.0. Összeállította: Dr. Bódi István - Dr. Farkas György. Budapest, május hó

10. OPTIMÁLÁSI LEHETŐSÉGEK A MŰVELET-ELEMEK TERVEZÉSEKOR

[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] v( t) = k A B. Gyors kinetikai módszerek. Stopped flow. = k. Dr. Kengyel András. v = k A B. ( t) [ ] ( t ) ( t)

Matematika OKTV I. kategória 2017/2018 második forduló szakgimnázium-szakközépiskola

7. Sarokpontok detektálása

492 Lantos-Kiss-Harmati: Szabályozástechnika gyakorlatok. 7. Gyakorlat

5. ROBOTOK IRÁNYÍTÓ RENDSZERE Robotok belső adatfeldolgozásának struktúrája

1. Lineáris leképezések

3D-s számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

8. előadás Ultrarövid impulzusok mérése - autokorreláció

A KLT (Kanade Lucas Tomasi) Feature Tracker Működése (jellegzetes pontok választása és követése)

= és a kínálati függvény pedig p = 60

Éldetektálás, szegmentálás (folytatás) Orvosi képdiagnosztika 11_2 ea

Ezért A ortogonális transzformációval diagonalizálható, vagyis létezik olyan S ortogonális transzformáció,

Felkészítő feladatok a 2. zárthelyire

Y 10. S x. 1. ábra. A rúd keresztmetszete.

Kétváltozós függvények ábrázolása síkmetszetek képzése által

XII. MAGYAR MECHANIKAI KONFERENCIA MaMeK, 2015 Miskolc, augusztus

Atomfizika előadás 4. Elektromágneses sugárzás október 1.

3. MÉRETEZÉS, ELLENŐRZÉS STATIKUS TERHELÉS ESETÉN

Sergyán Szabolcs szeptember 21.

Több valószínűségi változó együttes eloszlása, korreláció

Bolyai János Matematikai Társulat. Rátz László Vándorgyűlés Baja

Mechanika II. Szilárdságtan

Analízis I. jegyzet. László István november 3.

Előszó. 1. Rendszertechnikai alapfogalmak.

Ultrarövid lézerimpulzusban jelenlevő terjedési irány és fázisfront szögdiszperzió mérése

OPTIKA STATISZTIKUS OPTIKA IDŐBELI KOHERENCIA. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Atomfizika Tanszék, dr. Erdei Gábor


Projektív ábrázoló geometria, centrálaxonometria

HARMONIKUS REZGŐMOZGÁS

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Egyenletek, egyenletrendszerek

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2012/2013 Matematika I. kategória (SZAKKÖZÉPISKOLA) Döntő Megoldások

Bodó Bea, Somonné Szabó Klára Matematika 2. közgazdászoknak

Diplomamunka. Szabó Anett

12.6. ÉRETTSÉGI GYAKORLÓ FELADATSOROK

Elméleti közgazdaságtan I.

Időbeli előrejelzések

Kvadratikus alakok gyakorlás.

Függvények határértéke és folytonossága. pontban van határértéke és ez A, ha bármely 0 küszöbszám, hogy ha. lim

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Egyenletek, egyenletrendszerek

Koordináta-geometria alapozó feladatok

Líneáris függvények. Definíció: Az f(x) = mx + b alakú függvényeket, ahol m 0, m, b R elsfokú függvényeknek nevezzük.

Tiszta és kevert stratégiák












Záró monitoring jelentés

Transzport folyamatok felszíni vizekben

A differenciálegyenlet általános megoldása az összes megoldást tartalmazó halmaz.

Közgazdaságtan - 3. elıadás

Mozgáskövetés. Dr. Loványi István BME-IIT. (Mubarak Shah, Gonzales-Woods Steve Seitz diáinak felhasználásával)

Határérték. Wettl Ferenc el adása alapján és Wettl Ferenc el adása alapján Határérték és

Másodfokú függvények

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra

Az alkalmazott matematika tantárgy oktatásának sokszínűsége és módszertanának modernizálása az MSc képzésében

1 ZH kérdések és válaszok

Mechanika. III. előadás március 11. Mechanika III. előadás március / 30

NYITOTT VÍZSZINTES ALAPÚ INERCIÁLIS NAVIGÁCIÓS RENDSZEREK

3. Szűrés képtérben. Kató Zoltán. Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

Az f függvénynek van határértéke az x = 2 pontban és ez a határérték 3-mal egyenl½o lim f(x) = 3.

2D grafikai algoritmusok

Előadó: Dr. Bukovics Ádám

a.) b.) c.) d.) e.) össz. 4 pont 2 pont 4 pont 2 pont 3 pont 15 pont

A Lorentz transzformáció néhány következménye

László István, Fizika A2 (Budapest, 2013) Előadás

A A. A hidrosztatikai nyomás a folyadék súlyából származik, a folyadék részecskéi nyomják egymást.

1. gyakorlat. Oktatási segédlet hallgatók számára

Inverz függvények Inverz függvények / 26

Átírás:

8. Opikai áramlás és köeés Kaó Zolán Képfeldolgozás és Számíógépes Grafika anszék SZT (hp://www.inf.u-szeged.hu/~kao/eaching/)

Mozgókép (ideo) = diszkré képsoroza Y T X

3 OPTIKAI ÁRAMLÁS

4 Opikai áramlás fogalma p 1 p p 3 Opical Flow 1 3 p 4 4 lmozdulás ekorok A izuális elmozdulás jellemzi (nem felélenül egezik meg a alós elmozdulással) Vekormező, amel minden pielben megadja az elmozdulás iráná és nagságá Álalános feléelezés az inenziás állandósága Vagis az elmozdulás köekezében a pielek NM álozaják meg inenziásuka.

5 Alapfeléelezés 1: inenziás megmaradás * Slide from Michael Black, CS143 003

6 Alapfeléelezés : Térbeli koherencia Miel a szomszédos pielek a érbeli objekum felüleének is szomszédos ponjai, ezér hasonlóan mozognak Köekezésképpen az opikai áramlásmező lokálisan sima * Slide from Michael Black, CS143 003

7 Alapfeléelezés 3: Időbeli állandóság g felüleelem képi elmozdulása időben lassan álozik * Slide from Michael Black, CS143 003

8 Aperura probléma Csak az élre merőleges elmozdulásekor komponens haározhaó meg.

9 Opikai áramlás számolása Megfeleleés alapú módszerek: speciális képponok megfeleleésén alapszik (~regiszráció) Nagobb elmozdulások kezelésére is képes Variációs módszerek: A kép összes pielében e érbeli és időbeli ariáción alapszik Tipikusan kis elmozdulások kezelésére alkalmas Piramis echnikáal alkalmassá eheő nagobb elmozdulások kezelésére is.

Inenziás megmaradás Inenziás megmaradás ele: A jobb oldal linearizálhajuk az (+u,+,+1) Talor sorá ée az (,,) körül: (,,) (,,+1) ), ( ),, ( 1, u u u ),, ( 1),, ( 0 u Vagis, 0 T u u u ),, ( 1),, ( 10

11 Inenziás megmaradás egenlee Idő szerini deriál 0 (hiszen nem álozik): Képi gradiens Opikai áramlás Időbeli deriál (frame diferencia)

1 Horn-Schunk egenle A képi elmozdulás és a kép inenziásának érbeli és időbeli deriáljának kapcsolaa: - / Az opikai áramlás ekor eg egenesen an

13 Normális (opikai) áramlás Az egenlee kielégíő (u,) érékek a sebesség érben eg egenesen helezkednek el g lokális mérés csak ez az egenes adja aperura probléma. 1 egenle ismerelen n n n, T Normal, u, Le n flow,, n T T

14 Regularizálás Toábbi feléelekre an szükség, ami pl. regularizálással érheünk el: g kis körnezeben (gakorlaban 5X5), az elmozdulás azonos, ezér minden ponra felírhajuk az egenlee uganazzal az (ismerelen) elmozdulással. Íg a megoldás a sebességér öbb egenesének meszésponjakén alakul ki. Az opikai áramlásmező szakaszosan sima.

A konsans áramlás egenleei N=5 5 egenle Sandard LS megoldás: b A ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 1 1 1 N N N p p p u p p p p p p b A A A T T T T b A A) (A b A u LS megoldás 15

16 (A T A) érelmezése Megegezik a Harris sarokdeekornál használ márial: Szinguláris ha de(a T A)= 1 =0 bármel sajáérék 0 aperura probléma: Ha egik 0 csak eg él, nem sarokpon Mindkeő 0 homogén régió, nem sarokpon z a Kanade-Lucas algorimus lénege (ld. később a mozgás köeésnél).

17 Horn-Schunk algorimus Az inenziás megőrződik (amennire lehe): F h ( u, ) D u d d Regularizálás: Opikai áramlás sima F s u u d d ( u, ) D A megoldás az alábbi kombinál funkcionál minimalizálása adja: u d d min F( u, ) λ a regularizáció súlá haározza meg

18 Variációs megoldás A megoldásban a funkcionál első ariációja 0 Másodrendű differenciálegenle-pár kapunk, ami ieraí módon oldhaunk meg. A deriálaka éges differenciákkal közelíjük u n1 ij n1 ij u, a u n ij n ij u ahol ij ij 1 ( ) 4 szomszédérék álaga n n

19 Variációs megoldás Vagis az új érék a 4 szomszéd álaga, elola a képi gradiens iránába n1 n n n uij uij uij ij n1 n 1 ( ij u, ij ahol ) a 4 szomszédérék álaga (, ) ( u, ) Consrain line (u,) u

0 Horn-Schunk algorimus pszeudokódja begin for j := 1 o N do for I:= 1 o M do begin calculae he alues (i,j,), (i,j,) and (i,j,) using a seleced appro formula iniialize he alues u(i,j) and (i,j) o zero end {for} choose a suiable weighing alue choose a suiable number n 0 1 of ieraions n := 1 while n n 0 do begin for j := 1 o N do for i := 1 o M do begin compue u,, updae u(i,j), (i,j) end {for} n := n + 1 end {while} end

1 Nagobb elmozdulások kezelése u=1.5 piels u=.5 piels u=5 piels image H u=10 piels image I Gaussian pramid of image H Gaussian pramid of image I

Nagobb elmozdulások kezelése Compue Flow Ieraiel warp & upsample Compue Flow Ieraiel... image J H Gaussian pramid of image H image I Gaussian pramid of image I

3 Opikai áramlás példák

4 MOZGÁSKÖVTÉS

5 Jellemzők mozgásának köeése 1. Köeendő objekumok azonosíása Sarokponok, eseleg egész régiók. Az objekumok köeése az egmás köeő képkockákon. Hasonló az opikai áramláshoz, de i keesebb piel hosszabb idő ala égze mozgásá haározzuk meg.

6 A köeési probléma jellegzeességei Jellemző ponok kiálaszása Az eges képkockák közö kis elmozdulás Összességében azonban jelenős álozás Megoldások Kanade-Lucas-Tomashi racker ( good feaures o rack ) [Kanade-Lucas 81] [Shi-Tomasi 94] Kalman szűrő Valószínűségi modell-alapú köeő: CONDNSATION CONdiional DNSi propagation [Isard-Blake 98]

7 Kanade-Lucas-Tomasi köeő 1. Keressünk jól köeheő jellemzőke Lénegében sabil sarokponoka, amelek a köeendő objekumon egenleesen oszlanak el (gakorlaban néhán száz pono szokás enni).. Köessük a kiálaszo jellemző ponoka ~1 pielni elmozdulás feléeleze elolási mozgás A köee pon kis körnezeében azonos elmozdulás feléeleze konsans áramlás Időnkén ellenőrizzük, hog a köee ponhalmaz (eg affin ranszformáció erejéig) megegezik a kiindulási halmazzal Kilógó ponok elhagása, ha keés pon marad akkor újak hozzáéele (akarás/előűnés kezelése) Képkockák közöi nagobb elmozdulások kezelésére az opikai áramlás módszerénél alkalmazo echnikák jöhenek szóba.

8 Kanade-Lucas-Tomasi köeő Számoljuk ki a =(d,d ) elolás, feléeleze, hog az kicsi: Deriálja 0: Affin mozgásra is igaz (6 ismerelen hele):

9 Példa mozgásköeésre

30 Felhasznál anagok Derek Hoiem: Compuer Vision (CS 543 / C 549), Uniersi of Illinois Toábbi források az eges diákon felünee.