Блокируйте соответствие

Оцените движение между изображениями или кадрами видео

Библиотека

Analysis & Enhancement

visionanalysis

Описание

Блок Block Matching оценивает движение между двумя изображениями или двумя использованиями кадров видео “блоки” пикселей. Блок Block Matching совпадает с блоком пикселей в кадре k к блоку пикселей в кадре k+1 путем перемещения блока пикселей по поисковой области.

Предположим, что вход к блоку является кадром k. Блок Block Matching выполняет следующие шаги:

Блок подразделяет этот кадр с помощью значений, вы вводите для Block size [height width] и параметров Overlap [r c]. В следующем примере параметром Overlap [r c] является [0 0].
Для каждого подразделения или блока в кадре k+1, блок Block Matching устанавливает поисковую область на основе значения, вы вводите для параметра Maximum displacement [r c].
Поиски блока для нового местоположения блока с помощью или Exhaustive или метода поиска Three-step.

Порт	Вывод	Поддерживаемые типы данных	Поддерживаемые комплексные числа
I/I1	Скаляр, вектор или матрица значений интенсивности	Плавающая точка двойной точности Плавающая точка с одинарной точностью Фиксированная точка 8-, 16-, и 32-битное целое число со знаком 8-, 16-, и 32-битное беззнаковое целое	Нет
I2	Скаляр, вектор или матрица значений интенсивности	То же самое, когда я портирую	Нет
\|V \|^2	Матрица значений скорости	То же самое, когда я портирую	Нет
V	Матрица скоростных компонентов в комплексной форме	То же самое, когда я портирую	Да

Используйте параметр Estimate motion between, чтобы задать, оценить ли движение между двумя изображениями или двумя кадрами видео. Если вы выбираете Current frame and N-th frame back, параметр N появляется в диалоговом окне. Введите скалярное значение, которое представляет количество кадров между ссылочным кадром и текущим кадром.

Используйте параметр Search method, чтобы задать, как блок определяет местоположение блока пикселей в кадре k+1 что лучшие соответствия блок пикселей в кадре k.

Если вы выбираете Exhaustive, блок выбирает местоположение блока пикселей в кадре k+1 путем перемещения блока через поисковую область 1 пиксель за один раз. Этот процесс является в вычислительном отношении дорогим.
Если вы выбираете Three-step, поиски блока для блока пикселей в кадре k+1 что лучшие соответствия блок пикселей в кадре k использование постоянно уменьшающегося размера шага. Блок начинается с размера шага, приблизительно равняются половине максимальной поисковой области значений. На каждом шаге блок сравнивает центральную точку поисковой области к восьми поисковым точкам, расположенным на контурах области, и перемещает центральную точку к поисковой точке, значения которой является самым близким к той из центральной точки. Блок затем уменьшает размер шага наполовину и начинает процесс снова. Эта опция является менее в вычислительном отношении дорогой, хотя она не может найти оптимальное решение.

Используйте параметр Block matching criteria, чтобы задать, как блок измеряет подобие блока пикселей в кадре k к блоку пикселей в кадре k+1. Если вы выбираете Mean square error (MSE), блок Block Matching оценивает смещение центрального пикселя блока как $(d_{1}, d_{2})$ значения, которые минимизируют следующее уравнение MSE:

$M S E (d_{1}, d_{2}) = \frac{1}{N_{1} \times N_{2}} \sum_{(n_{1}, n_{2}),} \sum_{\in B} {[s (n_{1}, n_{2}, k) - s (n_{1} + d_{1}, n_{2} + d_{2}, k + 1)]}^{2}$

В предыдущем уравнении B $N_{1} \times N_{2}$ блок пикселей и s (x, y, k) обозначают пиксельное местоположение в (x, y) в кадре k. Если вы выбираете Mean absolute difference (MAD), блок Block Matching оценивает смещение центрального пикселя блока как $(d_{1}, d_{2})$ значения, которые минимизируют следующее уравнение MAD:

$M A D (d_{1}, d_{2}) = \frac{1}{N_{1} \times N_{2}} \sum_{(n_{1}, n_{2}),} \sum_{\in B} | s (n_{1}, n_{2}, k) - s (n_{1} + d_{1}, n_{2} + d_{2}, k + 1) |$

Используйте Block size [height width] и параметры Overlap [r c], чтобы задать, как блок подразделяет входное изображение. Для графического описания этих параметров смотрите первую фигуру на этой странице с описанием. Если бы параметром Overlap [r c] не является [0 0], блоки перекрыли бы друг друга количеством пикселей, которые вы задаете.

Используйте параметр Maximum displacement [r c], чтобы задать максимальное количество пикселей, которые любой центральный пиксель в блоке пикселей может переместить от изображения до изображения или кадра к кадру. Блок использует это значение, чтобы определить размер поисковой области.

Используйте параметр Velocity output, чтобы задать вывод блока. Если вы выбираете Magnitude-squared, блок выводит матрицу оптического потока, где каждый элемент имеет форму ^u2+v2. Если вы выбираете Horizontal and vertical components in complex form, блок выводит матрицу оптического потока, где каждый элемент имеет форму $u + j v$ . Действительная часть каждого значения является горизонтальным скоростным компонентом, и мнимая часть каждого значения является вертикальным скоростным компонентом.

Типы данных с фиксированной точкой

Следующая схема показывает типы данных, используемые в блоке Block Matching для сигналов фиксированной точки.

Можно установить аккумулятор и типы выходных данных в маске блока, как обсуждено в следующем разделе.

Параметры

Estimate motion between: Выберите Two images, чтобы оценить движение между двумя изображениями. Выберите Current frame and N-th frame back, чтобы оценить движение между двумя кадрами видео, которые являются кадрами N независимо.
N: Введите скалярное значение, которое представляет количество кадров между ссылочным кадром и текущим кадром. Этот параметр только видим, если для параметра Estimate motion between вы выбираете Current frame and N-th frame back.
Search method: Задайте как поиски блока для блока пикселей в следующем изображении или кадре. Вашим выбором является Exhaustive или Three-step.
Block matching criteria: Задайте, как блок измеряет подобие блока пикселей в кадре k к блоку пикселей в кадре k+1. Вашим выбором является Mean square error (MSE) или Mean absolute difference (MAD).
Block size [height width]: Задайте размер блока пикселей.
Overlap [r c]: Задайте перекрытие (в пикселях) двух подразделений входного изображения.
Maximum displacement [r c]: Задайте максимальное количество пикселей, которые любой центральный пиксель в блоке пикселей может переместить от изображения до изображения или кадра к кадру. Блок использует это значение, чтобы определить размер поисковой области.
Velocity output: Если вы выбираете Magnitude-squared, блок выводит матрицу оптического потока, где каждый элемент имеет форму $u^{2} + v^{2}$ . Если вы выбираете Horizontal and vertical components in complex form, блок выводит матрицу оптического потока, где каждый элемент имеет форму $u + j v$ .

Rounding mode

Выберите округляющийся режим для операций фиксированной точки.

Overflow mode

Выберите режим переполнения для операций фиксированной точки.

Product output

Как показано ранее вывод множителя помещается в тип выходных данных продукта и масштабирование. Используйте этот параметр, чтобы задать, как назвать продукт выходным словом и дробными длинами.

Когда вы выбираете Same as input, эти характеристики совпадают с теми из входа к блоку.
Когда вы выбираете Binary point scaling, можно ввести размер слова и дробную длину продукта вывод в битах.
Когда вы выбираете Slope and bias scaling, можно ввести размер слова в битах и наклоне продукта вывод. Смещение всех сигналов в программном обеспечении Computer Vision Toolbox™ 0.

Accumulator

Как изображено ранее, входные параметры к аккумулятору брошены к типу данных аккумулятора. Вывод сумматора остается в типе данных аккумулятора, когда каждый элемент входа добавляется к нему. Используйте этот параметр, чтобы задать, как определять это слово аккумулятора и дробные длины.

Когда вы выбираете Binary point scaling, можно ввести размер слова и дробную длину аккумулятора в битах.
Когда вы выбираете Slope and bias scaling, можно ввести размер слова в битах и наклоне аккумулятора. Смещение всех сигналов в программном обеспечении Computer Vision Toolbox 0.

Output

Выберите, как задать размер слова и дробная продолжительность вывода блока:

Когда вы выбираете Binary point scaling, можно ввести размер слова вывода в битах. Дробная длина всегда 0.
Когда вы выбираете Slope and bias scaling, можно ввести размер слова, в битах, вывода. Смещение всех сигналов в программном обеспечении Computer Vision Toolbox 0.

Lock data type settings against change by the fixed-point tools

Выберите этот параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных, которые вы задаете на маске блока. Для получения дополнительной информации смотрите fxptdlg, страницу с описанием на Fixed-Point Tool в документации Simulink^®.

Смотрите также

Оптический поток

Программное обеспечение Computer Vision Toolbox

Документация

Блокируйте соответствие

Библиотека

Описание

Типы данных с фиксированной точкой

Параметры

Смотрите также

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Представлено до R2006a

Документация Computer Vision Toolbox

Поддержка

Документация

Блокируйте соответствие

Библиотека

Описание

Типы данных с фиксированной точкой

Параметры

Смотрите также

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Представлено до R2006a

Документация Computer Vision Toolbox

Поддержка

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.