Flujo óptico
Cuando observamos el movimiento de los objetos en el espacio, tendemos a percibir espacialmente cuales son las direcciones que tienen o en que posición están ubicados dentro del espacio, debido a que las imágenes analizadas por un robot son imágenes bidimensionales, no le es posible al robot poder determinar la ubicación espacial de dichos objetos.
Para poder obtener una aproximación de cual es el movimiento de los objetos en el espacio, se utiliza el flujo óptico que es el movimiento visual aparente que experimentamos cuando nos movemos dentro del entorno, además de poder determinara la dirección y la velocidad de movimiento de las características de los objetos contenidos dentro de la imagen, donde los objetos que se encuentran mas cercanos se mueven mas rápido que los objetos que están alejados.
figura: Flujo óptico de un cubo en moviento
Dentro de la imagen de la cual se obtendrá el flujo óptico se determina el punto de expansión, el cual es la dirección de hacia donde nos dirigimos, a partir de los movimientos que realizamos en alguna dirección se percibe un efecto llamado paralaje de movimiento diferencial, el cual es la diferencia de velocidad percibida entre objetos cercanos con relación a objetos lejanos.
Dentro de los movimientos que se pueden analizar contamos con los movimientos que se hacen con una cámara estática; es decir que el movimiento lo percibe en base a las escenas que capta la cámara cuando se encuentra fija y no presenta movimiento. Otro de los movimientos que se analizan es cuando la cámara tiene movimientos dentro del espacio.
Otro efecto que la cámara tiene cuando percibe las imágenes es el movimiento relativo, cuando la cámara se acerca a algún objeto y cuando el objeto se mueve a hacia la cámara ambos a velocidad constante, este efecto produce la obtención de la misma secuencia de imágenes en ambos casos.
Debido a que el movimiento captado por la cámara produce cambios diferenciales en los pixeles de la imagen; este presenta un flujo de pixeles en la dirección opuesta al movimiento que la cámara realiza; este flujo se representa con un campo vectorial, donde cada vector representa la velocidad instantánea de cada píxel, y por tanto el flujo óptico de la imagen es el arreglo de vectores de cada uno de los pixeles que constituyen la imagen o serie de imágenes y pueden ser representados por una función dada por f(x,y,t) donde las coordenadas (x,y,t) representan un punto en el espacio a través del tiempo t.
Figura: Espacio de cordenadas de la secuencia de imagenes
Cuando observamos el movimiento de los objetos en el espacio, tendemos a percibir espacialmente cuales son las direcciones que tienen o en que posición están ubicados dentro del espacio, debido a que las imágenes analizadas por un robot son imágenes bidimensionales, no le es posible al robot poder determinar la ubicación espacial de dichos objetos.
Para poder obtener una aproximación de cual es el movimiento de los objetos en el espacio, se utiliza el flujo óptico que es el movimiento visual aparente que experimentamos cuando nos movemos dentro del entorno, además de poder determinara la dirección y la velocidad de movimiento de las características de los objetos contenidos dentro de la imagen, donde los objetos que se encuentran mas cercanos se mueven mas rápido que los objetos que están alejados.
figura: Flujo óptico de un cubo en moviento
Dentro de los movimientos que se pueden analizar contamos con los movimientos que se hacen con una cámara estática; es decir que el movimiento lo percibe en base a las escenas que capta la cámara cuando se encuentra fija y no presenta movimiento. Otro de los movimientos que se analizan es cuando la cámara tiene movimientos dentro del espacio.
Otro efecto que la cámara tiene cuando percibe las imágenes es el movimiento relativo, cuando la cámara se acerca a algún objeto y cuando el objeto se mueve a hacia la cámara ambos a velocidad constante, este efecto produce la obtención de la misma secuencia de imágenes en ambos casos.
Debido a que el movimiento captado por la cámara produce cambios diferenciales en los pixeles de la imagen; este presenta un flujo de pixeles en la dirección opuesta al movimiento que la cámara realiza; este flujo se representa con un campo vectorial, donde cada vector representa la velocidad instantánea de cada píxel, y por tanto el flujo óptico de la imagen es el arreglo de vectores de cada uno de los pixeles que constituyen la imagen o serie de imágenes y pueden ser representados por una función dada por f(x,y,t) donde las coordenadas (x,y,t) representan un punto en el espacio a través del tiempo t.
Figura: Espacio de cordenadas de la secuencia de imagenes
Referencias:
- Robust Incremental Optical Flow, Advisors: P. Anandan and D. V. McDermott, Yale University, Department of Computer Science, Research Report YALEU/DCS/RR-923, 1992.
- http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/CVonline/LOCAL_COPIES/OWENS/LECT12/lect12.html
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