Sơ đồ thuật toán “kết đôi” các đối tượng dựa trên sự tương đồng của chúng tôi được trình bày ở hình 2.12. Bước đầu tiên trong thuật toán lần vết đối tượng là sắp xếp các đối tượng (Op’s) trong hình ảnh trước đó (In-1) cho tương xứng với các đối tượng mới (Oi’s) được phát hiện trong hình ảnh hiện hành.
Trần Xuân Linh - K11T2 Trang 56
Hình 2.12 Phương pháp “kết đôi” các đối tượng dựa trên sự tương đồng
Hình 2.13: Đồ thị “kết đôi” đối tượng mẫu
Trong đó dùng đồ thị 2 hướng G(m, n) để biểu diễn sự “kết đôi” giữa các đối tượng. Trong đồ thị này, các đỉnh tượng trưng cho các đối tượng (một đỉnh tượng trưng cho các đối tượng trước đó Op’s và đỉnh kia tượng trưng cho các đối
Trần Xuân Linh - K11T2 Trang 57 tượng mới Oi’s), còn các cạnh tượng trưng cho sự tương ứng giữa 2 đối tượng. Trong đồ thị G(m, n), m là kích thước phần đỉnh cho các vật trước đó, còn n là kích thuớc phần đỉnh cho các đối tượng mới. Một đồ thị đơn giản diễn tả sự “kết đôi” này được trình bày trong Hình 2.13. Để biểu diễn sự “kết đôi” giữa các đối tượng, chúng ta thực hiện vòng lặp trên danh sách các đối tượng trước đó với các vật mới để đánh giá sự tương ứng. Đối với mỗi đối tượng trước đó, Op, từ đó tiến hành lặp trên các đối tượng mới và trước hết là kiểm tra xem 1 đối tượng mới Oi trong danh sách các đối tượng mới có gần với đối tượng Op hay không. Tiêu chuẩn để xác định 2 vật có gần nhau không được định nghĩa như sau: khoảng cách giữa tâm của 2 khối đối tượng (Oi và Op) nhỏ hơn một hằng số được định nghĩa trước. Việc kiểm tra này là cần thiết do lẽ: độ dịch chuyển của một đối tượng trong các hình ảnh nối tiếp nhau cần phải ở mức thấp. Nói cách khác, 2 đối tượng với 2 tâm tương ứng là cp và ci, được xem là gần nhau nếu điều sau đây đuợc thỏa:
) , (cp ci Dist (2.19)
Trong đó hàm Dist() được định nghĩa như là khoảng cách Euclide giữa 2 điểm, và được tính như sau :
2 2 ) ( ) ( ) , ( i p i p c c c c i p c x x y y c Dist (2.20)
Bởi vì cứ mỗi 2 đối tượng gần nhau trong một ngưỡng nào đó không nhất thiết là phải tạo thành một cặp nên trong bước tiếp theo kiểm tra sự giống nhau của 2 đối tượng này để cải thiện cho quá trình “kết đôi”. Tiêu chuẩn cho việc so sánh sự giống nhau là tỉ lệ kích thước của các đối tượng. Một lần nữa, việc kiểm tra này cần phải có là do các đối tượng này không được phình ra hay co lại quá nhiều trong các khung hình nối tiếp nhau. Vì vậy, 2 đối tượng được xem là tương tự nhau nếu chúng thỏa công thức sau đây:
i p s s or p i s s (2.21)
trong đó, si là kích thước của đối tượng Oi và μ là ngưỡng được định nghĩa trước. Việc kiểm tra kích thước đối tượng là đặc biệt hữu ích nếu 1 đối
Trần Xuân Linh - K11T2 Trang 58 tượng tách thành 1 vùng lớn và một vùng nhỏ do quá trình phân đoạn không được chính xác. Việc kiểm tra này sẽ loại bỏ cơ hội “kết đôi” giữa một vùng lớn và một vùng nhỏ.
Nếu chỉ tiến hành 2 buớc trên thì đi đến trường hợp là một đối tượng trước đó “kết đôi” với nhiều hơn một đối tượng mới. Vì vậy, sau buớc thứ 2 tiến hành kiểm tra thêm để xem đối tượng Op đã có sự “kết đôi”/sự tương ứng hay không. Nếu đối tượng Op không có sự tương ứng trước thì nối các đỉnh tương ứng trong đồ thị 2 chiều G(m, n) và tiếp tục với đối tượng mới Oi tiếp theo. Nhưng nếu đối tượng Oi đã có một sự tương ứng trước, Ok, thì chúng tôi sẽ tiến hành thêm các buớc khác để giải quyết sự xung đột tương ứng.
Trong lúc giải quyết sự xung đột “kết đôi” thì so sánh sự tương ứng của đối tượng Oi và Ok với Op. Nói cách khác, bằng việc so sánh sự tương đồng giữa Oi và Op với sự tương đồng giữa Ok và Op, chúng ta sẽ cố gắng xem đối tượng nào, Oi hay Ok, là “kết đôi” được với Op. Các sự tương ứng được so sánh bằng cách sử dụng khoảng cách giữa tâm của khối đối tượng Op và Oi hay Ok. Cho dpi là khoảng cách tâm của các khối đối tượng Op và Oi, và cho dpk là khoảng cách giữa tâm của các khối đối tượng Op và Ok. Sự tương ứng được giải quyết theo Ok nếu dpk < dpi, nếu không sẽ được giải quyết theo Oi. Lẽ ra cần dùng các tiêu chuẩn cao hơn trong việc “kết đôi” sự tương ứng, chẳng hạn như so sánh hình đồ màu sắc, tuy nhiên, trong các thí nghiệm của này cho thấy rằng việc dùng khoảng cách để giải quyết đã cho kết quả tốt.
Một sự xung đột khác xảy ra cho trường hợp này nếu Oi có một sự tương ứng trước, được thiết lập trong lần lặp trước trên danh sách các đối tượng trước đó. Chẳng hạn như, Op-1 có thể đã được “kết đôi” với Oi, và trong lần lặp tiếp theo với Op, có thể rằng 2 lần kiểm tra đầu sẽ được thỏa giữa Op và Oi, và Oi được gán cho Op. Tuy nhiên, chúng ta biết rằng Oi đã có một sự tương ứng. Vì vậy, điều này gây ra một sự xung đột tương ứng và đã giải quyết chuyện này bằng cách sử dụng lược đồ dựa trên khoảng cách đã được giải thích trong đoạn trước.
Trần Xuân Linh - K11T2 Trang 59 Trong khi thiết lập sự “kết đôi”giữa các đối tượng trước đó và các đối tượng mới, có thể xảy ra 5 trường hợp “kết đôi” khác nhau. Chi tiết về các trường hợp này và cách xử lý chúng bằng phương pháp lần vết được giải thích bên dưới.
1. Một-một: Đây là trường hợp khi đối tượng Op được “kết đôi” với 1 đối tượng Oi mới. Các đặc điểm của Op được cập nhật bằng các thông tin đến từ Oi. 2. Một-nhiều: Đây là trường hợp khi đối tượng Op được “kết đôi” với nhiều
hơn 1 đối tượng mới.Trường hợp xung đột này được giải quyết bằng cách so sánh sự tương ứng dựa trên khoảng cách và nó trở thành trường hợp 1. 3. Một-Không: Đây là trường hợp khi đối tượng Op không được “kết đôi”
với bất kì đối tượng nào.Trường hợp này xảy ra nếu 1 đối tượng biến mất trong cảnh quay hoặc nếu đối tượng bị che kín bởi các đối tượng khác. Trong trường hợp bị che kín, đối tượng nảy được giữ lại cho đến khi phát hiện được có sự tách ra từ vật bị che kín tương ứng. Nếu không, đối tượng này sẽ bị xóa khỏi danh sách các đối tượng trước đó.
4. Không-Một: Đây là trường hơp khi đối tượng mới Oi không được “kết đôi”với bất kì đối tượng nào đang có. Trường hợp này xảy ra khi một đối tượng mới lọt vào cảnh quay hoặc các đối tượng bị che kín tách ra. Trong trường hợp có sự tách ra từ đối tượng bị che kín, đối tượng tương ứng được phát hiện bằng thủ tục xử lý sự che kín. Thủ tục này sẽ được giải thích trong các phần tiếp theo. Nếu điều này là do 1 đối tượng mới, đối tượng Oi sẽ được thêm vào danh sách các đối tượng lần vết được.
5. Nhiều-Một: Đây là trường hợp khi đối tượng mới Oi được “kết đôi” với nhiều hơn 1 đối tượng có sẵn trước đó. Trường hợp xung đột này được giải quyết bằng cách so sánh sự tương ứng dựa trên khoảng cách, và nó trở thành trường hợp số 1.
Trần Xuân Linh - K11T2 Trang 60
Hình 2.14: Một trường hợp mẫu về phát hiện vật bị che