Transcript الگوريتم های تشخيص تغييرات (ادامه)

‫بسم هللا الرحمن الرحيم‬
‫يک روش جديد برای تشخيص تغييرات در تصاوير‬
‫ويديويی و کاربرد آن در آشکارسازی خودروهای متحرک‬
‫مهدی سعادتمند طرزجان‬
‫شرکت نگرش رايانه‬
‫آذر ‪۸۴‬‬
‫الگوريتم های تشخيص تغييرات‬
‫• الگوريتم پيش پردازش ی در سيستم های ره گيری و تخمين سرعت با استفاده از دوربين ثابت‪.‬‬
‫• ارسال روش ی برای آشکارسازی تغييرات بين فريم های متوالی‬
‫• هدف‪ :‬دسته بندی پيکسل های تصوير به دو دسته اشيا متحرک و پس زمينه ثابت‬
‫‪ ‬پيکسل‪ :‬پياده سازی آسان‪ ،‬حجم محاسباتی کم‬
‫• سطح پايين‬
‫• ويژگی های‬
‫مورد استفاده‬
‫• لبه‬
‫• مرز‬
‫• سطح باال‬
‫• خطوط‬
‫• گوشه ها‬
‫الگوريتم های تشخيص تغييرات (ادامه)‬
‫روش های تشخيص تغييرات در سطح پيکسل‬
‫• تفاضل زمانی‪ :‬مقايسه فريم های متوالی‬
‫• تفريق پس زمينه‬
‫• شار نوری‪ :‬برپايه اين فرض که تغييرات روشنايی در تصوير کند است‪ .‬با استفاده از‬
‫بسط تيلور سرعت هر نقطه از تصوير به مشتقات مکانی و زمانی آن وابسته می شود‪.‬‬
‫الگوريتم های تشخيص تغييرات (ادامه)‬
‫مزايا و معايب‬
‫• تفاضل زمانی‪ :‬حساسيت به نويز‪ ،‬از دست رفتن يکپارچگی اشيا‬
‫• تفريق پس زمينه‪ :‬اثر هاله ای‪ ،‬اشيا مجازی‬
‫• شار نوری‪ :‬فرض که تغييرات کند در روشنايی تصوير هواره صحيح نيست‪.‬‬
‫الگوريتم تخمين وفقی پس زمينه (‪)ABE‬‬
‫ماسک تصميم گيری‬
‫• روش بهنگام سازی تصوير پس زمينه‬
‫• روش ماسک تصميم گيری شامل بخش ی از نواحی متحرک فرم فعلی‬
‫است‬
‫• روش محاسبه ماسک پس زمينه‬
‫• ماسک تصميم گيری نرخ بهنگام‬
‫سازی در نواحی که طی فريم های‬
‫متوالی دارای تغييرات زياد هستند را‬
‫تضعيف می کند‪.‬‬
‫ميانگين گير با‬
‫پنجره ‪N*N‬‬
‫تصوير پس زمينه‬
‫تصوير تفاضل‬
‫تصحيح الگوريتم تخمين وفقی پس زمينه‬
‫• روش بهنگام سازی تصوير پس زمينه برای اشيا متحرک با سطح خاکستری روشنتر از پس‬
‫زمينه کمتر از ساير اشيا است‪.‬‬
‫• تصحيح معيار بهنگام سازی پس زمينه برای حذف اثر هاله ای‬
‫• نرخ بهنگام سازی بايد همواره مثبت‬
‫باشد‪:‬‬
‫نرخ بهنگام سازی‬
‫تصحيح الگوريتم تخمين وفقی پس زمينه (ادامه)‬
‫استخراج اشيا متحرک‬
‫• روش هاي آستانه گذاری متداول مانند ‪ Otsu‬در برابر نويز موجود در تصوير تفاضل به‬
‫اندازه کافی مقاوم نيستند‪.‬‬
‫• روش پيشنهادی برای تنظيم مقدار آستانه‬
‫• به منظور حذف اثر نويز و يکپارچگی‬
‫بيشتر اشيا‪ ،‬قبل از اعمال آستانه بر‬
‫تصوير تفاضل فيلتر ميانه اعمال می‬
‫شود‪.‬‬
‫در صورت عدم حضور ش ی‬
‫متحرک در تصوير‬
‫تنظيم نرخ بهنگام سازی پس زمينه‬
‫• گاهی تصوير پس زمينه دستخوش تغييرات سريع می شود‪ .‬مثال‪ ،‬خودرويی در کنار خيابان‬
‫پارک می کند‪.‬‬
‫• افزايش ضرايب ‪ α‬سبب افزايش اثر نويز بر تصوير می شوند‪.‬‬
‫• روش پيشنهادی‪ :‬تنظيم نرخ بهنگام سازی بر اساس يک ماسک سابقه‬
‫• تغييرات سريع تصوير پس زمينه سبب ايجاد يک ش ی مجازی در تصوير تفاضل می شوند‪.‬‬
‫• ماسک سابقه‪:‬‬
‫وزن نواحی ثابت‬
‫وزن نواحی متحرک‬
‫تنظيم نرخ بهنگام سازی پس زمينه (ادامه)‬
‫• توسعه روش بهنگام سازی پس زمينه‬
‫شبيه سازی‬
‫• يک فيلم ويديويی شامل ‪ ٣٩١‬فريم به ابعاد ‪ ١٩٢×١٤٤‬پيکسل‪.‬‬
‫• نرخ تصويربرداری‪ ٥ :‬فريم در ثانيه‬
‫• تصوير پس زمينه اوليه‬
‫شبيه سازی (ادامه)‬
‫شبيه سازی (ادامه)‬
‫با تشکر از اساتيد و حضار محترم‬