Modelos, Control y Sistema de Visión

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Detección de movimiento en imágenes

 

La detección de movimientos en una secuencia de imágenes se basa en detectar el desplazamiento de objetos y su entorno entre dos fotogramas consecutivos. Una técnica muy utilizada es la que se conoce como block matching, basada en definir una zona de búsqueda y comparar la variación de la información contenida en los píxeles entre los fotogramas.

 

Detección de movimiento basado en k-means clustering

 

Dado que el aprendizaje no supervisado permite obtener información de grupos significativos en la imagen, este se puede aplicar para la detección de movimiento, como se aprecia a continuación

 

Para realizar lo anterior, se puede aplicar el siguiente programa

I=imread('circ.jpg');

% A blanco y negro (primera imagen)
II=im2bw(I);
[a,b]=size(II);

% Segunda imagen
% Desplaza 29 píxeles hacia abajo y derecha
III=logical(zeros(500,500));
III(30:a,30:b)=II(1:a-29,1:b-29);

% Busca centro de primera imagen
[filas,columnas]=find (II==1);
I3=[filas,columnas];
[U, v]=kmeans(I3,4);  % Cuatro grupos en este caso
% Centro
vv=round(mean(v));

% Busca centro de segunda imagen
[filas,columnas]=find (III==1);
I3=[filas,columnas];
[U, v2]=kmeans(I3,4);
% Centro
vv2=round(mean(v2));
% Desplazamiento de píxeles
vv2-vv

La media de los centros se encontraba originalmente en

>> vv
251 251 

 

Y se desplazó a

>> vv2
280 280

 

Lo que equivale a una variación en la coordenada de los píxeles

>> vv2-vv
29 29

 
que corresponde a la varíación que se definió a la segunda imagen con respeto a la primera.
 
A pesar de que la búsqueda se ha realizado en toda la imagen, se puede definir un subconjunto de la misma alrededor del centro de grupos y aplicar el mismo algoritmo.
 
Aplicación: Seguir el movimiento de los ojos
 
Esta aplicación puede utilizarse para detectar el movimiento de los ojos, en respuesta a lo cual, un computador o robot puede realizar determinada acción (programa).
 
Detalles de los fotogramas del archivo .avi generado para detectar hacia donde se mira, se muestran a continuación
 
 
 

Referencias:

 

Mathworks: Image Acquisition Toolbox

Mathworks: Image Processing Toolbox