Fabio Berton Stima del flusso ottico per il controllo dei movimenti oculari
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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.