Усиление незначительных колебаний объектов на видеокадрах
Автор: Земсков Антон Владимирович, Гареев Альберт Минеасхатович, Новиков Дмитрий Павлович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений: Восстановление изображений, выявление признаков, распознавание образов
Статья в выпуске: 4 т.39, 2015 года.
Бесплатный доступ
В работе предлагается вариант реализации фильтра усиления амплитуды незначительных колебаний объектов в видеопотоке и порядок поэтапного создания такого фильтра. Для этого приводится математический анализ природы колебаний и более сложных движений объектов в кадрах. Тестируется работа фильтра усиления движений на практике как возможность бесконтактного определения частоты дыхания человека.
Цифровая фильтрация изображений, пространственная и временная фильтрация, усиление невидимых колебаний в кадре, фильтр габора, детектирование полезных сигналов малой интенсивности в видеопотоке
Короткий адрес: https://sciup.org/14059402
IDR: 14059402 | DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-606-613
Amplification of low-amplitude object vibrations in videoframes
The paper proposes a variant of implementation of a filter for the amplification of the low-amplitude object vibrations in the video stream, describing the stages of the filter design. For this purpose, we conduct a mathematical analysis of the nature of vibrations and more complex movements of objects in the frames. The performance of the filter for movement amplification is tested, showing the feasibility of the non-contact determination of human respiration rate.
Список литературы Усиление незначительных колебаний объектов на видеокадрах
- Tarassenko, L. Non-contact video-based vital sign monitoring using ambient light and auto-regressive models/L. Tarassenko, M. Villarroel, A. Guazzi, J. Jorge, D. Clifton, C. Pugh//Physiological Measurement. -2014. -Vol. 35. -P. 807-831.
- Chen, Y. A Non-Contact Pulse Automatic Positioning Measurement System for Traditional Chinese Medicine/Y. Chen, R. Chang, K. Jwo, C. Hsu, C. Tsao//Sensors. -2015. -Vol. 15. -P. 9899-9914.
- Lewandowska, M. Measuring Pulse Rate with a Webcam -a Non-contact Method for Evaluating Cardiac Activity/M. Lewandowska, J. Ruminski, T. Kocejko//Proceedings of the Federated Conference on Computer Science and Information Systems. -Szczecin, Poland: 2014. -P. 405-410.
- Sun, Y. Noncontact imaging photoplethysmography to effectively access pulse rate variability/Y. Sun, S. Hu, V. Azorin-Peris, R. Kalawsky, S. Greenwald//Journal of Biomedical Optics. -2013. -Vol. 18, Issue 6.
- Poh, M. Non-contact, automated cardiac pulse measurements using video imaging and blind source separation/M. Poh, D. McDuff, R. Picard//Optics Express. -2010. -Vol. 18, Issue 10. -P. 10762-10774.
- Wu, H. Eulerian Video Magnification for Revealing Subtle Changes in the World/H. Wu, M. Rubinstein, E. Shih, J. Guttag, F. Durand, W. Freeman//ACM Transactions on Graphics (TOG) -SIGGRAPH 2012 Conference Proceedings. -N.Y.: 2012. -Vol. 31, Issue 65.
- Wadhwa, N. Phase-based video motion processing/N. Wadhwa, M. Rubinstein, F. Durand, W.T. Freeman//ACM Transactions on Graphics (TOG) -SIGGRAPH 2013 Conference Proceedings. -N.Y.: 2013. -Vol. 32, Issue 80.
- Bradski, G. Learning OpenCV: Computer Vision with the OpenCV Library/G. Bradski, A. Kaehler. -Sebastopol: O'Reilly Media, 2008. -556 p.
- Приоров, А.Л. Цифровая обработка изображений/А.Л. Приоров, И.В. Апальков, В.В. Хрящёв. -Ярославль: ЯрГУ, 2007. -235 с.
- Dayan, P. Theoretical Neuroscience: Computational and Mathematical Modeling of Neural Systems/P. Dayan, L.F. Abbot. -Cambridge: MIT Press, 2001. -576 p.
- Florczyk, S. Robot Vision: Video-based Indoor Exploration with Autonomous and Mobile Robots/S. Florczyk. -Weinheim: Willey-VCH, 2005. -216 p.
- Kong, A. An evaluation of Gabor orientation as a feature for face recognition/A. Kong//Pattern Recognition. -Tampa, USA, 2008.
- Спицын, В.Г. Нахождение параметров и удаление постоянной составляющей фильтра Габора для обработки изображений/В.Г. Спицын, А. Кермани Коланкех, Ф. Хамкер//Известия Томского политехнического университета. -Томск, 2011. -Т. 318, № 5. -С. 57-59.
- Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB/Р. Гонсалес, Р. Вудс, С. Эддинс; пер. с англ. -М.: Техносфера, 2009. -616 с. (R.C. Gonzalez, R.E. Woods, S.L. Eddins. Digital Image Processing Using MATLAB. -Gatesmark Publishing, 2009.)
- Прэтт, У. Цифровая обработка изображений/У. Прэтт; пер. с англ. -М.: Мир, 1982. -781 с. (W.K. Pratt. Digital Image Processing. -Los Altos, California: PixelSoft, 1982.)
