Block Matching

Оцените движение между изображениями или видеокадрами

Библиотека:
Computer Vision Toolbox/Анализ и совершенствование

Описание

Блок Block Matching оценивает движение между двумя изображениями или двумя видеокадрами путем сравнения блоков пикселей. Блок соответствует блоку пикселей между системами координат путем перемещения блока пикселей по области поиска.

Порты

Вход

расширить все

`I/I1` - Изображение или видеокадр
скаляр | вектор | матрица

Видеокадр или изображение, заданный как скаляр, вектор или матрица. Если для параметра Estimate motion between задано значение Two image, имя этого порта изменяется на I1.

`I2` - Изображение или видеокадр
скаляр | вектор | матрица

Видеокадр или изображение, заданный как скаляр, вектор или матрица.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите параметр Estimate motion between равным Two images.

Выход

расширить все

`|V|^2` - Величины скорости
скаляр | вектор | матрица

Скорость величин, возвращенная в виде скаляра, вектора или матрицы.

`V` - Компоненты скорости в комплексном виде
скаляр | вектор | матрица

Компоненты скорости в комплексной форме, возвращенные в виде скаляра, вектора или матрицы.

Зависимости

Чтобы открыть этот порт, установите параметр Velocity output равным Horizontal and vertical components in complex form.

Параметры

расширить все

Main Tab

`Estimate motion between` - Оцените движение между изображениями или системами координат
`Current frame and N-th frame back` (по умолчанию) | `Two images`

Укажите, оценивать ли движение между двумя изображениями или двумя видеокадрами. Выберите Two images для оценки движения между двумя изображениями. Выберите Current frame and N-th frame back для оценки движения между двумя видеокадрами, которые являются N системами координат друг от друга.

Зависимости

Установите этот параметр равным Current frame and N-th frame back для вывода параметра N.

`N` - Количество систем координат
`1` (по умолчанию) | скаляром

Задайте скалярное значение, которое представляет количество систем координат между опорной и текущей системами координат.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Estimate motion between равным Current frame and N-th frame back.

`Search method` - Метод поиска соответствия блоков
`Exhaustive` (по умолчанию) | `Three-step`

Укажите, как блок определяет местоположение блока пикселей в текущей системе координат и следующей системе координат, который лучше всего соответствует блоку пикселей.

Exhaustive - блок выбирает местоположение блока пикселей в следующей системе координат путем перемещения блока по области поиска по одному пикселю за раз. Этот процесс является в вычислительном отношении дорогим.
Three-step - Блок ищет блок пикселей в следующей системе координат, который лучше всего соответствует блоку пикселей в текущей системе координат, используя постоянно уменьшающийся размер шага. Блок начинается с размера шага, приблизительно равного половине максимальной области значений поиска. На каждом шаге блок сравнивает центральную точку области поиска с восемью точками поиска, расположенными на контурах области, и перемещает центральную точку к точке поиска, значения которой являются ближайшими к точкам центральной точки. Затем блок уменьшает размер шага вдвое и снова начинает процесс. Эта опция является менее в вычислительном отношении дорогим, хотя он может не найти оптимального решения.

`Block matching criteria` - Критерии соответствия блоков
`Mean square error (MSE)` (по умолчанию) | `Mean absolute difference (MAD)`

Задайте, как блок измеряет подобие блока пикселей в текущей системе координат с блоком пикселей в следующей системе координат.

Если вы выбираете Mean square error (MSE), блок оценивает перемещение центрального пикселя блока как $(d_{1}, d_{2})$ значения, которые минимизируют это 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 является $N_{1} \times N_{2}$ блок пикселей, и s (x, y, k) обозначает пиксельное положение в (x, y) в системе координат k.

Если вы выбираете Mean absolute difference (MAD)Блок Block Matching оценивает перемещение центрального пикселя блока как $(d_{1}, d_{2})$ значения, которые минимизируют это уравнение MAD:

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

`Block size [height width]` - Размер блока
`[17 17]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

Задайте размер блока пикселей.

`Overlap size [r c]` - Перекрытие блоков
`[0 0]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

Задайте перекрытие (в пикселях) двух разделов входа изображения.

`Maximum displacement [r c]` - Максимальное перемещение
`[7 7]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

Задайте максимальное количество пикселей, когда любой центральный пиксель в блоке пикселей может переместиться из изображения в изображение или систему координат в систему координат. Блок использует это значение, чтобы определить размер области поиска.

`Velocity output` - Выходной параметр скорости
`Magnitude-squared` (по умолчанию) | `Horizontal and vertical components in complex form`

Задайте выход. Если вы выбираете Magnitude-squaredблок выводит матрицу оптического потока, где каждый элемент находится в форме u²+ v². Если вы выбираете Horizontal and vertical components in complex formблок выводит матрицу оптического потока, где каждый элемент находится в форме $u + j v$ . Вещественная часть каждого значения является компонентом горизонтальной скорости, и мнимая часть каждого значения является компонентом вертикальной скорости.

Data Types Tab

Для получения дополнительной информации о параметрах блоков с фиксированной точкой смотрите Задать атрибуты с фиксированной точкой для блоков.

Примеры моделей

Оцените движение между двумя изображениями

Используйте Block Matching блок для оценки движения между двумя изображениями.

Характеристики блоков

Типы данных	`double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`

Алгоритмы

расширить все

Поиск по совпадающим блокам

Предположим, что вход в блок является системой координат k. Блок выполняет следующие шаги:

Разделите систему координат используя значения параметров Block size [height width] и Overlap size [r c]. В данном примере Overlap size [r c] равен [0 0].
Для каждого подразделения или блока в систему координат k + 1, область поиска устанавливается на основе значения параметра Maximum displacement [r c].
Поиск нового местоположения блока с помощью Exhaustive или Three-step метод поиска.

Расширенные возможности

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

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Optical Flow | opticalFlow | opticalFlowHS | opticalFlowLK | opticalFlowLKDoG

Представлено до R2006a

Документация

Block Matching

Описание

Порты

Вход

`I/I1` - Изображение или видеокадр
скаляр | вектор | матрица

`I2` - Изображение или видеокадр
скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Выход

`|V|^2` - Величины скорости
скаляр | вектор | матрица

`V` - Компоненты скорости в комплексном виде
скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Параметры

`Estimate motion between` - Оцените движение между изображениями или системами координат
`Current frame and N-th frame back` (по умолчанию) | `Two images`

Зависимости

`N` - Количество систем координат
`1` (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

`Search method` - Метод поиска соответствия блоков
`Exhaustive` (по умолчанию) | `Three-step`

`Block matching criteria` - Критерии соответствия блоков
`Mean square error (MSE)` (по умолчанию) | `Mean absolute difference (MAD)`

`Block size [height width]` - Размер блока
`[17 17]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

`Overlap size [r c]` - Перекрытие блоков
`[0 0]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

`Maximum displacement [r c]` - Максимальное перемещение
`[7 7]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

`Velocity output` - Выходной параметр скорости
`Magnitude-squared` (по умолчанию) | `Horizontal and vertical components in complex form`

Примеры моделей

Оцените движение между двумя изображениями

Характеристики блоков

Алгоритмы

Поиск по совпадающим блокам

Расширенные возможности

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

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Документация по Computer Vision Toolbox

Поддержка

Документация

Block Matching

Описание

Порты

Вход

I/I1 - Изображение или видеокадр скаляр | вектор | матрица

I2 - Изображение или видеокадр скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Выход

|V|^2 - Величины скорости скаляр | вектор | матрица

V - Компоненты скорости в комплексном виде скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Параметры

Estimate motion between - Оцените движение между изображениями или системами координат Current frame and N-th frame back (по умолчанию) | Two images

Зависимости

N - Количество систем координат 1 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Search method - Метод поиска соответствия блоков Exhaustive (по умолчанию) | Three-step

Block matching criteria - Критерии соответствия блоков Mean square error (MSE) (по умолчанию) | Mean absolute difference (MAD)

Block size [height width] - Размер блока [17 17] (по умолчанию) | двухэлементный вектор

Overlap size [r c] - Перекрытие блоков [0 0] (по умолчанию) | двухэлементный вектор

Maximum displacement [r c] - Максимальное перемещение [7 7] (по умолчанию) | двухэлементный вектор

Velocity output - Выходной параметр скорости Magnitude-squared (по умолчанию) | Horizontal and vertical components in complex form

Примеры моделей

Оцените движение между двумя изображениями

Характеристики блоков

Алгоритмы

Поиск по совпадающим блокам

Расширенные возможности

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

Преобразование с фиксированной точкой Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Документация по Computer Vision Toolbox

Поддержка

`I/I1` - Изображение или видеокадр
скаляр | вектор | матрица

`I2` - Изображение или видеокадр
скаляр | вектор | матрица

`|V|^2` - Величины скорости
скаляр | вектор | матрица

`V` - Компоненты скорости в комплексном виде
скаляр | вектор | матрица

`Estimate motion between` - Оцените движение между изображениями или системами координат
`Current frame and N-th frame back` (по умолчанию) | `Two images`

`N` - Количество систем координат
`1` (по умолчанию) | скаляром

`Search method` - Метод поиска соответствия блоков
`Exhaustive` (по умолчанию) | `Three-step`

`Block matching criteria` - Критерии соответствия блоков
`Mean square error (MSE)` (по умолчанию) | `Mean absolute difference (MAD)`

`Block size [height width]` - Размер блока
`[17 17]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

`Overlap size [r c]` - Перекрытие блоков
`[0 0]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

`Maximum displacement [r c]` - Максимальное перемещение
`[7 7]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор

`Velocity output` - Выходной параметр скорости
`Magnitude-squared` (по умолчанию) | `Horizontal and vertical components in complex form`

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

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.