khung hình liền kề
Giả sử, chúng ta có tệp ảnh động video định dạng avi, với các thông số thuộc tính như Hình 3.1 sau đây
Hình 3.7. Thuộc tính của file video dạng avi
Các khung hình được lấy từ file video có dạng RGB 24 bit, và được chuyển sang ảnh 256 cấp xám. Chúng ta gọi khung hình hiện thời là Fcur, khung hình liền trước Fpre. Khung hình Fgreyc, Fgreyp cùng là ảnh xám 256 màu, sử dụng công thức phối màu: Grey = 0.333R+0.333G+0.333B. Khi đó ảnh màu RGB được chuyển sang ảnh xám 256 màu như sau:
//Ảnh hiện thời
ColorFcur=(Fcur(i,j).Red + Fcur(i,j).Green + Fcur(i,j).Blue)/3; Fgreyc(i,j).Blue= ColorFcur;
Fgreyc(i,j).Green= ColorFcur; Fgryec(i,j).Red= ColorFcur;
//Ảnh liền trước
ColorFpre=(Fpre(i,j).Red + Fpre(i,j).Green + Fpre(i,j).Blue)/3; Fgreyp(i,j).Red= ColorFpre;
Fgreyp(i,j).Green= ColorFpre; Fgreyp(i,j).Blue= ColorFpre;
Tiếp theo, Fgreyc, Fgreyp được trừ theo từng điểm ảnh, và được so sánh với ngưỡng. Nếu giá trị tuyệt đối nhỏ hơn giá trị ngưỡng thì coi là điểm giống nhau, ngược lại coi là khác nhau. Tức là, tại vị trí i,j:
if(abs(ColorFpre- ColorFcur)<lThreshold) //giống nhau
{ Iwb(i,j).Red=0; Iwb(i,j).Green=0; Iwb(i,j).Blue=0; } else //khác nhau { Iwb(i,j).Red=255; Iwb(i,j).Green=255; Iwb(i,j).Blue=255; }
Iwb là ảnh đen trắng thể hiện vùng khác nhau giữa 2 khung hình, những điểm khác nhau sẽ có màu trắng, ngược lại có màu đen. Dưới đây là một số hình minh họa của kỹ thuật trừ ảnh liền kề với ngưỡng được đặt là 20.
a- khung hình liền trước Fpre b- khung hình hiện thời Fcur
Hình 3.8. Ảnh khung hình liền trước và hiện thời có sai khác ít.
a) Ảnh khung hình liền trước, b) Ảnh khung hình hiện thời, c) Ảnh đen trắng dùng kỹ thuật trừ ảnh liền kề, với ngưỡng là 20.
c- ảnh thu được khi trừ ảnh
a- khung hình liền trước Fpre b- khung hình hiện thời Fcur
Hình 3.9. Ảnh khung hình liền trước và hiện thời có sai khác nhiều.
a) Ảnh khung hình liền trước, b) Ảnh khung hình hiện thời, c) Ảnh đen trắng dùng kỹ thuật trừ ảnh liền kề, với ngưỡng là 20.
c- ảnh thu được khi trừ ảnh
Theo kết quả thực nghiệm cho thấy: Nếu chúng ta giảm giá trị ngưỡng thì sẽ tăng được độ phân biệt giữa các khung hình gần giống nhau, nhưng cũng sẽ làm tăng vùng khác nhau đối với khung hình có độ khác nhau nhiều, do đó sẽ làm cho quá trình xử lý phức tạp hơn. Như vậy, với kỹ thuật trừ khung hình liền kề chúng ta có được nhận xét sau:
Chưa tối ưu được quá trình xử lý, vì phải xử lý tất cả khung hình có trong đoạn video mặc dù chúng không có sự thay đổi (các đối tượng không chuyển động).
Thu được những thay đổi nhỏ đối với những đối tượng có chuyển động chậm và có thể là không phân biệt được vì thay đổi ít, vì vậy mà khó có thể lấy được toàn bộ đối tượng chuyển động.
Chứa nhiều nhiễu, do thời tiết, độ tương phản, độ bóng làm thay đổi giá trị màu ở những vùng không chuyển động.
Vì vậy, chúng ta sẽ không thực hiện trừ khung hình liền kề để phát hiện đối tượng. Dưới đây chúng ta sẽ xem xét một hướng tiếp cận kết hợp: kỹ thuật trừ khung hình, đo độ thay đổi, xét vị trí, và kỹ thuật dò biên ảnh đa cấp xám để nâng cao hiệu quả phát hiện đối tượng chuyển động.