Hvad er optisk flow?
Optisk flow beskriver edb-sporing af bevægelige objekter ved at analysere indholdsforskelle mellem videorammer. I en video kan både objekt og observatør være i bevægelse; computeren kan finde signaler, der markerer grænser, kanter og regioner for individuelle stillbilleder. At registrere deres fremskridt gør det muligt for computeren at følge et objekt gennem tid og rum. Teknologien anvendes i industrier og forskning, herunder drift af ubemandede luftfartøjer (UAV) og sikkerhedssystemer.
To primære metoder genererer denne computervision: gradientbaseret og funktionsbaseret bevægelsesdetektion. Gradientbaseret optisk strømning måler ændringer i billedintensitet gennem rum og tid. Den scanner et tæt flowplanplan. Funktionsbaserede strømme overlejrer kanter på objekter i rammer for at markere fremskridt.
Denne teknik ligner camcorder-billedstabilisering, så et computert synsfelt kan låses fast i rammen trods kamerarystelse. Optiske flowalgoritmer beregner matchninger mellem billeder i rækkefølge. Computeren opdeler hvert billede i firkantede gitre. Overlægning af to billeder tillader sammenligninger at finde de bedste matcher af firkanter. Når computeren lokaliserer en kamp, trækker den en linje mellem forskellighedspunkterne, nogle gange kaldet nåle.
Algoritmer fungerer systematisk fra grove til fine opløsninger. Dette tillader bevægelsessporing mellem billeder med forskelle i opløsning. Computeren genkender ikke objekter, men registrerer og følger kun egenskaberne ved objekter, der kan sammenlignes mellem rammer.
Beregning af optiske strømningsvektorer kan detektere og spore objekter og også udtrække et billeds dominerende plan. Dette kan hjælpe med robotnavigation og visuel odometri eller robotorientering og placering. Det bemærker ikke kun objekter, men også omgivende omgivelser i tre dimensioner og giver robotter mere naturtro rumlig opmærksomhed. Vektorer beregnet i et plan gør det muligt for processoren at udlede og reagere på bevægelser, der er udtrukket fra rammerne.
Nogle svagheder ved den optiske strømningsteknik inkluderer datatab, der er resultatet af firkanter, som computeren ikke kan matche mellem billeder. Disse umatchede områder forbliver ledige og skaber plane hulrum, hvilket reducerer nøjagtigheden. Klare kanter eller stabile elementer som hjørner bidrager til flowanalyse.
Detaljerede faktorer kan være skjult, hvis observatøren også er i bevægelse, da den ikke kan skelne visse elementer fra ramme til ramme. Analysen opdeler bevægelse i tilsyneladende global flow og lokaliseret objektbevægelse eller egomotion. Rumlig-tidsmæssige ændringer i kanter eller billedintensitet går tabt i bevægelsen af kameraet og den globale strøm af det bevægelige miljø. Analyse forbedres, hvis computeren kan eliminere effekten af den globale strøm.