Fabio Berton

Stima del flusso ottico per il controllo dei movimenti oculari

in un sistema antropomorfo

Relatore: Chiar.mo Prof. Giulio SandiniCorrelatori: Ing. Giorgio Metta

Ing. Francesco Panerai

Obiettivo della tesi:

Realizzazione del controllo di un sistema visivobinoculare in grado di fissare ed inseguire

attivamente un target ed avente le seguenti caratteristiche:

• Elaborazione in tempo reale.• Aderenza al modello biologico.

Strategie utilizzate:

• Separazione del soggetto dallo sfondo in immagini binoculari.

• Stima del flusso ottico per individuare gli spostamenti del target.

• Implementazione parallela degli algoritmi per distribuire il carico computazionale.

•Utilizzo di geometrie spazio varianti: immagini acquisite a risoluzione variabile.

Tracking

Realtime

La Geometria Log - polare

Piano retinico Piano corticale

Mappaggio Log - polare

Segmentazione dell’oggetto dallo sfondo

L

R

La mappa di fusione binoculare

Immagine ciclopica

Il controllo della vergenza:

Fissazione del target tramite l’ indice di fusione binoculare

Vantaggi dei campionamentispazio varianti nel calcolo dell’area fusa

,

2

,

2

,

~~2

~~

2

1

dxsn

dxsn

II

IItC

Stima del Flusso ottico

• Approssimazione dell’ambiente con un modello planare.

• Analisi del movimento solo sull’immagine fusa.

• Sfruttamento delle caratteristiche del campionamento Log - polare (alta precisione in fovea e ampiezza del campo visivo per determinare grandi spostamenti).

Componenti del flusso ottico

Traslazioneorizzontale

Traslazioneverticale

Espansione/contrazione

Rotazione Shear

Parallelizzazione degli algoritmi

I vantaggi dell’implementazione su DSP SHARC si possono riassumere come segue:

• Ottimizzazione dei calcoli floating-point.

• Facilità di programmazione.

• Possibilità di acquisizione diretta delle immagini.

• Alta modularizzabilità degli algoritmi utilizzati.

Conclusioni e sviluppi futuri:

Con l’implementazione su DSP è stata raggiunta, nel caso di immagini 64x32, una velocità di elaborazione di circa 20Hz, contro i circa 16Hz di un Pentium 200.

Ottimizzando il codice ed i trasferimenti Host DSP si potranno ottenere prestazioni più elevate.