Metoda dopasowania blokowego

 

Wprowadzenie

Estymacją ruchu dwuwymiarowego jest określenie wektorów przesunięć dla poszczególnych punktów na podstawie sekwencji obrazów.

 

 

W metodzie dopasowania blokowego, w celu znalezienia wektora przesunięcia dla punktu P w klatce w chwili t, szukamy najlepiej dopasowanego bloku w klatce w chwili t+dt.

 

Określone jest maksymalne dopuszczalne przesunięcie (Δx, Δy). Obszarem poszukiwań są bloki o rozmiarach k x l.

 

Kryteria dopasowania bloków:

- średnia wartość bezwzględna z przesuniętej różnicy klatek :

 

 

- średni kwadrat z przesuniętej różnicy klatek

 

 

Zastosowane metody przeszukiwania zbioru rozwiązań:

-         przeszukiwanie całkowite – przeszukiwanie dla każdego bloku wszystkich możliwych  przesunięć

-         przeszukiwanie krzyżowe  - przeszukiwanie dla każdego bloku tylko w czterech ustalonych kierunkach z ustalonym zmniejszającym się skokiem

 

Ćwiczenia

Symulacje związane z ćwiczeniem są przeznaczone dla pakietu Matlab. Właściwe pliki znajdują się w katalogu D:\Estymacja\BlockMatching, a obraz testowe w katalogu D:\Estymacja\BlockMatching\images

Uruchomienie prostej symulacji odbywa się poleceniem mblok. Program akceptuję dopasowanie blokowe dla max. 24 bloków.

1.      Przetestować metodę dla różnych rodzajów sekwencji (MissAmerica, Samochód) dobierając różne parametry (liczba bloków, obszar przeszukiwań, metoda wyszukiwania). Prześledzić jak zmienia się przesunięta różnica klatek, dla różnych bloków i różnych obszarów przeszukiwań.

2.      Korzystając z pakietu Image Processing Toolbox wygenerować zaszumione wersje klatek testowych (różne rodzaje szumu i różne jego parametry). Przetestować metodę dla klatek zaszumionych.

 

Literatura

[1]   M. Bierling. Displacement estimation by hierarchical blockmatching. W SPIE Proceedings Vol. 1001 Visual Communications and Image Processing’88, strony 942-951, 1988.

[2]   H. G. Mussmann, H. J. Grallert. Advances in Picture Coding. Proceeding of the IEEE, 73(4):525-533, Listopad 1985.

[3]   J. R. Jain, A. K. Jain. Displacement Measurement and Its Application in Interframe Image Coding. IEEE Transactions on Communications, COM-29 (12):1799-1808, Grudzień 1981.

 

Ćwiczenie opracowano z wykorzystaniem oprogramowania i materiałów przygotowanych przez studentów Wydziału Elektrycznego Artura Hartmana, Tomasza Reszkę,, DamianaGąskę i PawłaNogajskiego.