第六章 實驗結果
6.1 無標記系統影像追蹤實驗
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第六章 實驗結果
6.1 無標記系統影像追蹤實驗
我們希望藉由本實驗發現目前處理視覺追蹤會遇到的一些問題，我們實驗的資 料大小為 512x240 長約 1 分鐘的短片，實驗流程如圖所示(圖 28)。
首先，使用
Harris 角點偵測法(Harris corner detector)找尋影片中邊角較明顯的
點作為特徵點，將特徵點萃取後設為本實驗欲追蹤物體的點。接著我們將在欲追 蹤的特徵點框選一個已特徵點為中心，大小為 10x10 的搜尋視窗範圍(search window size)並且採用 ZNCC 為計算前後影格之追蹤點的區域影像相似度，計算 出來的數值越高並且為正值代表其正相關相似度越高，而數值低但為正值代表是 低度正相關，反之，數值越高並且為負值代表為負相關。接著我們所選擇的特徵 點局部區域大小為 5x5，我們將在搜尋視窗範圍(search window size)內搜尋相似 度較高並且為正相關的 ZNCC 值之特徵點為該追蹤點的對應點，並且該點必頇 大於等於 ZNCC 相似度值 0.8 才將之視為正確的對應點，若該對應點之 ZNCC 相似度值小於 0.8，我們將此點視為追蹤錯誤的點，當追蹤錯誤的點累積至全部 點的 1/4(在此實驗的數據為 7 點)，我們將重新使用Harris 角點偵測法抓取特徵
點並重新做追蹤，實驗結果如圖(圖 29、圖 30)，對應點很容易受外在環境影響
而追蹤錯誤。
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42 影片輸入
使用Harris角點偵測法找追蹤點
使用ZNCC法於 搜尋範圍中找對應點
當ZNCC值<0.8紀錄該點 為追蹤錯誤的追蹤點
追蹤錯誤的點>
所有特徵點的1/4
影片結束 否
追蹤完畢 是
是
否
圖 28 影像追蹤實驗流程
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圖 29 影像追蹤實驗影像(一)
圖 30 影像追蹤實驗影像(二)
在實驗中我們發現若要追蹤的物體移動速度過於快速，使得追蹤物體在單位時 間內位移量過大，也就是位移量超過搜尋視窗範圍(search window size)所能追蹤 的距離，將會導致該物體追蹤不到或者追蹤錯誤的狀況發生；此外，本實驗採用 ZNCC 計算前後影格之追蹤物體的區域圖像相似度來做追蹤的方法，透過 ZNCC 追蹤物體有可能會產生影像區域因為光照改變、追蹤物體受其他物體遮蔽…等外 在因素影響，導致對應點追蹤至不同的區域但其計算出來的 ZNCC 相似值高的 錯誤狀況發生，又或者因為遮蔽的關係，使得計算出來的 ZNCC 值低於我們所 假定判別為錯誤點之 ZNCC 值，但有時只是因為暫時遮蔽的關係而造成短暫的
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追蹤錯誤，在此，使用此方法則無法避免這種狀況。另一個問題在於我們所採取 的搜尋視窗範圍(search window size)以及選擇局部特徵點大小作 ZNCC 的區域為 矩形，我們使用矩形來近似欲追蹤的區域，但物體移動的過程中往往會產生角度 的旋轉、位移、縮放使得欲追蹤的區域所呈現的方式並非為一矩形，這樣將會造 成 ZNCC 比對上的誤差使得對應點追錯的情況發生(圖 31)。
另外，搜尋視窗範圍(search window size)以及追蹤點的區域大小給定將會隨著 影片的不同而各有不同適合的參數值，很難從中做搜尋視窗範圍(search window size)以及追蹤點區域大小的界定。