原文：Detecting Motion through Dynamic Refraction
IEEE TRANSACTIONS  ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE   VOL .35 N0.1 JANUARY  2013
解决的问题
当相机透过不同介质（例如在水中进行陆地成像），由于水面波动会产生图像扭曲，以往的图像复原方式认为观测目标为静态物体，只需要校正水面带来的扭曲即可。当有运动目标存在时，如何有效地区分是水面波动还是目标运动，是本篇文章讨论的内容。
解决过程
利用水面波动点和目标运动点产生位移的方差统计特性不同，进行特征点的追踪和分类，以此来做相应判断。
当水面平静时，物点成像在探测器的坐标为X(flat)，当有波动时，坐标为X。定义S(medium)表示扭曲位移。
S(medium)的协方差矩阵如下：
对角线为x,y方向位置坐标的方差，OD为x,y的协方差，由于目标在x,y方向的运动是随机的，因此OD项系数一般较小，因此不适用，只使用主对角元素。
实际观测时，某一点位置的偏移是medium和object共同作用的结果：
对应的协方差矩阵也满足：
因此下面就要计算由水面波动引起坐标位移的方差分布规律：
(下三角)zs是任意一点波面高度的导数，N是波面上法向量的分布
                                                    
(下三角)zs是满足一定规律分布的，与海面风速有主要关系，因此N也是有一定规律的。
由此作者证明了该位移方差确实是满足一定分布规律的，并得到结论主要影响位移的不是波动的幅度而是梯度。
   
定义Cp代表x,y方向的方差
根据先前的研究，坐标位移量满足高斯分布，因此其方差满足卡方分布，从而可得到其期望和方差。
                                   
由此可以画出由水面波动导致坐标位移量在x,y方向的方差分布图：
不同轮廓代表了不同风速以及不同相机与水面摆放角度，当风速越大，相机倾角越大，位置偏移波动越大，对应更大的轮廓。当外界条件确定时，应对应某一确定的轮廓，水面波动导致位置位移的方差均处在改轮廓内。
显然，当选择某一轮廓时，范围越小，正确率越高(检测到的全是运动目标)，但同时丢失率也高（运动目标点丢失），反之亦然。
 
特征点的选取和跟踪    
特征点选取角点，为了防止由于波动使得某一特征区域离焦，应使成像距离远一些，从而全部聚焦。
由于水下图像模糊的原因，特征点易丢失，作者尝试了几种跟踪方式：large displacement optical flow(正确率77%)，track-learning-detection(正确率63)，Kernel-based tracker(正确率45)。
 如下为实验结果，红色点为背景，绿色点为运动目标
                      

不同介质中的运动目标检测（虚拟潜望镜）相关推荐

  1. 【Python】监控视频中运动目标检测的代码实现及效果展示

    0.介绍 基于python,使用opencv库函数,实现监控视频中的运动目标检测,Mark一下! 干扰性和灵敏度的权衡,可通过调节代码中的参数(高斯模糊核.面积阈值.帧差间隔等)进行设置. 1.代码 ...

  2. 运动目标检测ViBe算法

    一.运动目标检测简介   视频中的运动目标检测这一块现在的方法实在是太多了.运动目标检测的算法依照目标与摄像机之间的关系可以分为静态背景下运动检测和动态背景下运动检测.先简单从视频中的背景类型来讨论. ...

  3. ICPR 2022 第一届卫星视频运动目标检测与跟踪挑战赛正式开赛

    关注公众号,发现CV技术之美 ICPR 2022: The 1st Challenge on Moving Object Detection and Tracking in Satellite Vid ...

  4. ICPR 2022 | 第一届卫星视频运动目标检测与跟踪挑战赛正式开赛

    点击下方卡片,关注"CVer"公众号 AI/CV重磅干货,第一时间送达 ICPR 2022 第一届卫星视频运动目标检测与跟踪挑战赛正式开赛 ICPR 2022:The 1st Ch ...

  5. 基于DCT系数的实时监控中运动目标检测

    本文的主要内容来自2009 Advanced Video and Signal Based Surveillance会议的一篇论文"Real-Time Moving Object Detec ...

  6. 运动目标检测__光流法

    以下内容摘自一篇硕士论文<视频序列中运动目标检测与跟踪算法的研究>: 1950年Gibson首先提出了光流的概念,光流(optical flow)法是空间运动物体在观测成像面上的像素运动的 ...

  7. 基于opencV的动态背景下运动目标检测及跟踪(修改版)

    基于openCV的动态背景下的运动目标检测 from: http://www.mianfeiwendang.com/doc/89c6692a222a84b2ced0d502/1 摘要:介绍在动态背景下 ...

  8. 运动背景下的运动目标检测

    from:运动背景下的运动目标检测 各种目标检测方法介绍(懒人可以直接略过) 目标检测是一个老话题了,在很多算法当中都有它的身影.目标检测要做的就两件事:检测当前图片中有没有目标?如果有的话,在哪?按 ...

  9. 运动目标检测_单高斯背景建模

    1.运动目标背景建模 背景建模也称为背景估计,其主要目的是根据当前的背景估计,把对序列图像的运动目标检测问题转化为一个二分类问题,将所有像素划分为背景和运动前景两类,进而对分类结果进行后处理,得到最终 ...

最新文章

  1. 抛出一个nullpointerexception_Java 14 发布了，再也不怕 NullPointerException 了！
  2. SAP ECC 6.0 ,R3 windows server 2003 安装分享 自学教程
  3. 你所知道的都是错的！产品经理的十大认知错误
  4. Oracle Rman 命令详解(List report backup configure)
  5. power系列服务器问题品管主任,了解 Power BI 管理员角色
  6. Qt自定义数据类型注册meta-object system
  7. python接口自动化测试框架实战从设计到开发_Python接口自动化测试框架实战 从设计到开发...
  8. 今天我要批判技术管理者
  9. MySQL利用磁盘缓存写入_MySQL写入缓冲区在数据库中的作用( Change Buffer )
  10. linux 挂载和网络命令
  11. 大纲2.1 计算机网络
  12. Linux之常用操作命令总结二
  13. 母函数（指数型）（泰勒展开式）
  14. 程序猿、工程师如何快速高效使用MAC电脑技巧、常用快捷键汇总
  15. Python数据分析中 DataFrame axis=0与axis=1的理解
  16. pip换源工具pqi
  17. 在北京坐公交和大人流量地铁站换乘
  18. Python实现黑白棋人机对弈
  19. AES加密解密算法的C代码实现
  20. 如何快速解决Github下载源码编译报错并顺利运行机器人等项目案例（Webots+ROS2）

热门文章

  1. 在线组态工具 html,组态工具-界面组件
  2. Syntactic sugar Syntactic salt
  3. Java练习ArrayList的运用——勇者斗史莱姆
  4. c语言是学电脑吗,c语言入门至精通这些天一直有人问我，c语言好学吗？我是个新手...
  5. 机房综合布线施工主要是几个方面
  6. jQuery实现密保互斥问题
  7. Hyperledger Fabric 网络环境的一点理解
  8. 《被讨厌的勇气》摘抄
  9. 警惕！2007年网络***十大手段
  10. SDKMAN 安装过程