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Optical FlowRaúl Varas Martínez18 Capítulo 3. Antecedentes, Estado de la CuestiónEn el caso ideal, en el que la iluminación se mantiene a lo largo de una3.1.1.4. secuencia, Optical el Flow Optical Flow se corresponde con el campo de velocidades.Como alternativa Las aplicaciones de la técnicas del cálculo ópticas de velocidades sin empleo son demuy marcas variadas. existe Ayudan lo que en se la denominasegmentación de imágenes, reconociendo objetos diferentes debido a sus distintasOpticalvelocidades. Flow o flujoConociendo óptico de imágenes. la velocidad real de estos objetos (generalmentemanteniéndolos fijos mientras se mueve la cámara) se puede reconocer la forma deEl Optical los mismos, Flowla estructura puede ser de definido su superficie como y su el orientación. movimiento de los objetos respecto al observador,o lo que es lo mismo, es el movimiento relativo entre un observador y la escenaAsí mismo, es posible el seguimiento de objetos en movimiento (objectvisual. tracking). Con ello, se puede orientar una cámara hacia un objeto, o seguirlofísicamente (tal y como ocurre con la aplicación de estos métodos en la aviaciónCuando militar. la iluminación se mantiene a lo largo de una secuencia, el Optical Flow se correspondecon el campo de velocidades. Las aplicaciones del cálculo de velocidades son numerosas.Mediante ofrece mucha el cálculo información de lasobre velocidad nuestra de propia diferentes velocidad. objetos Por ejemplo, se pueden en aviación, reconocer objetosEl reconocimiento de la velocidad (relativa) de los objetos que nos rodeanes inmediata la aplicación de la llamada navegación pasiva, en la cual, partiendo deen la escena imágenes (la forma de la tierra de los (que mismos, es estacionaria) su estructura se conoce externa, nuestra su propia orientación...). velocidad.El flujo óptico permite también el seguimiento de objetos en movimiento (tracking deobjetos). Esta capacidad permite seguir un objeto físicamente, es decir, permite de alguna5.2 Teoría del Optical Flowmanera la captura de movimiento de un objeto en una escena visual.Si la iluminación Suponiendo es constante, que la iluminación al moverse es constante, un punto un de punto la imagen de la imagen conserva conserva su intensidad.su intensidad al moverse. Extendiendo este hecho a todos los puntos de la imagen, seSi se aplica este hecho a todos los puntos de la imagen, se deduce una ecuación que indiquededuce una ecuación que indique la componente, en dirección normal a losla componente contornos, de de la la velocidad, velocidad. Para en dirección hallar la segunda normal componente a los contornos. de la velocidad Para hallar debenla segundahacerse suposiciones adicionales.componente de la velocidad deben hacerse algunas suposiciones.Figura V.1.- Desplazamiento de dos puntos de un objeto.Figura 3.2: Optical Flow. Desplazamiento de dos puntos de un objetoCon el hecho de obtener sólo información sobre la componente velocidad en la dirección108GVA-ELAI®UPM-PFC0057-01del gradiente de intensidad (perpendicular a los contornos) surge un inconveniente denominadoproblema de la apertura, que es cuando no se puede determinar la componente del Optical