📄 lucaspersoblocs.html

📁 Lukas Kanade Multi resolution program in matlab language.
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<!DOCTYPE html  PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"><html xmlns:mwsh="http://www.mathworks.com/namespace/mcode/v1/syntaxhighlight.dtd">   <head>      <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">         <!--This HTML is auto-generated from an M-file.To make changes, update the M-file and republish this document.      -->      <title>LucasPersoBlocs</title>      <meta name="generator" content="MATLAB 7.4">      <meta name="date" content="2008-05-30">      <meta name="m-file" content="LucasPersoBlocs"><style>body {  background-color: white;  margin:10px;}h1 {  color: #990000;   font-size: x-large;}h2 {  color: #990000;  font-size: medium;}/* Make the text shrink to fit narrow windows, but not stretch too far in wide windows. */ p,h1,h2,div.content div {  max-width: 600px;  /* Hack for IE6 */  width: auto !important; width: 600px;}pre.codeinput {  background: #EEEEEE;  padding: 10px;}@media print {  pre.codeinput {word-wrap:break-word; width:100%;}} span.keyword {color: #0000FF}span.comment {color: #228B22}span.string {color: #A020F0}span.untermstring {color: #B20000}span.syscmd {color: #B28C00}pre.codeoutput {  color: #666666; 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clc;<span class="comment">% Lecture</span>im1o=double(imread(<span class="string">'LKtest1im1.bmp'</span>));im2o=double(imread(<span class="string">'LKtest1im2.bmp'</span>));[Lim,Cim]=size(im1o);<span class="comment">% Affichage</span>figure;subplot(1,2,1); imagesc(im1o);axis <span class="string">equal</span>; colormap(gray);title(<span class="string">'Image initiale'</span>);subplot(1,2,2); imagesc(im2o);axis <span class="string">equal</span>; colormap(gray); title (<span class="string">'Image d&eacute;cal&eacute;e'</span>);</pre><img vspace="5" hspace="5" src="LucasPersoBlocs_01.png"> <h2>Filtrage<a name="4"></a></h2><pre class="codeinput">h = fspecial(<span class="string">'gaussian'</span>,10,3);im1 = imfilter(im1o,h);im2 = imfilter(im2o,h);<span class="comment">% Affichage des images filtr&eacute;es</span>figure;subplot(1,2,1); imagesc(im1);axis <span class="string">equal</span>; colormap(gray);title(<span class="string">'Image initiale filtr&eacute;e'</span>);subplot(1,2,2); imagesc(im2);axis <span class="string">equal</span>; colormap(gray);title(<span class="string">'Image d&eacute;cal&eacute;e filtr&eacute;e'</span>);</pre><img vspace="5" hspace="5" src="LucasPersoBlocs_02.png"> <h2>Algorithme de Lucas &amp; Kanade<a name="5"></a></h2><pre class="codeinput"><span class="comment">% Gradients</span>f=[-1,8,0,-8,1]/12;im1fx=filter2(f,im1,<span class="string">'same'</span>);    <span class="comment">% Gradient selon x</span>im1fy=filter2(f',im1,<span class="string">'same'</span>);   <span class="comment">% Gradient selon y</span>imt=im2-im1;                    <span class="comment">% Gradient temporel</span><span class="comment">% Affichage des gradients</span>figure;subplot(1,3,1); imagesc(im1fx);axis <span class="string">equal</span>; colormap(gray);title (<span class="string">'Gradient selon x'</span>);subplot(1,3,2); imagesc(im1fy);axis <span class="string">equal</span>; colormap(gray);title (<span class="string">'Gradient selon y'</span>);subplot(1,3,3); imagesc(imt);axis <span class="string">equal</span>; colormap(gray);title (<span class="string">'Gradient temporel'</span>);<span class="comment">% Gestion des bords : suppression du bord  (&eacute;paisseur 10 pixels)</span>bord=10;Ix1=im1fx(bord:Lim-bord,bord:Lim-bord);Iy1=im1fy(bord:Lim-bord,bord:Lim-bord);It=imt(bord:Lim-bord,bord:Lim-bord);<span class="comment">% Transfert vecteurs colonnes</span>Ix_y=[Ix1(:),Iy1(:)];It=It(:);<span class="comment">% Calcul de u et v</span>Ix_yINV=pinv(Ix_y); <span class="comment">% On inverse la matrice</span>fprintf(<span class="string">'Lucas Kanade : le d&eacute;placement moyen est de (pixels) :\n'</span>)-Ix_yINV*It <span class="comment">% Calcul des coordonn&eacute;es du vecteur deplacement</span>moduloX=mod(Cim,5);<span class="comment">% Nombre de blocs de taille (5) selon x</span>moduloY=mod(Lim,5);<span class="comment">% Nombre de blocs de taille (5) selon y</span>k=1;<span class="comment">% variable d'it&eacute;ration</span><span class="keyword">for</span> i=1:5:Lim-moduloY-5    <span class="keyword">for</span> j=1:5:Cim-moduloX-5    GradBlocX=im1fx(i:i+4,j:j+4);  <span class="comment">% Bloc de taille (5*5) du gradient selon x</span>    GradBlocY=im1fy(i:i+4,j:j+4);  <span class="comment">% Bloc de taille (5*5) du gradient selon y</span>    GradBlocTemp=im2(i:i+4,j:j+4)-im1(i:i+4,j:j+4); <span class="comment">% Bloc de taille (5*5) du gradient temporel</span>    GradBlocX_Y=[GradBlocX(:),GradBlocY(:)];    GradBlocTemp=GradBlocTemp(:);GradBlocX_YINV=pinv(GradBlocX_Y);res=-GradBlocX_YINV*GradBlocTemp; <span class="comment">% Vecteur d&eacute;placement de coordonn&eacute;es u et v</span>RES(:,k)=res; <span class="comment">% Tableau o&ugrave; on regroupe les coordonn&eacute;es des vecteurs d&eacute;placement de chaque bloc</span>k=k+1;    <span class="keyword">end</span><span class="keyword">end</span>[X,Y]=meshgrid(1:5:Cim-moduloX-5,1:5:Lim-moduloY-5);[x1,y1]=size(X);[x2,y2]=size(Y);vectX=reshape(RES(1,:),x1,y1);vectY=reshape(RES(2,:),x2,y2);</pre><pre class="codeoutput">Lucas Kanade : le d&eacute;placement moyen est de (pixels) :ans =    0.0010   -0.8278</pre><img vspace="5" hspace="5" src="LucasPersoBlocs_03.png"> <h2>R&eacute;sultat<a name="6"></a></h2><pre class="codeinput"><span class="comment">% Affichage des vecteurs d&eacute;placement</span>figurequiver(X,Y,vectX,vectY)colormap <span class="string">hsv</span><span class="comment">% On peut observer que l 'algorithme de Lucas &amp; Kanade est particuli&egrave;rement</span><span class="comment">% bien adapt&eacute; &agrave; ce type d'application (faible d&eacute;placement).</span></pre><img vspace="5" hspace="5" src="LucasPersoBlocs_04.png"> <p class="footer"><br>            Published with MATLAB&reg; 7.4<br></p>      </div>      <!--##### SOURCE BEGIN #####% Gaetan Boehringer, Bruno Jacquot & Frédéric Piegay

%% Algorithme de Lucas & Kanade : découpage de l'image en blocs 


%% Chargement des images
clear all; close all; clc;

% Lecture
im1o=double(imread('LKtest1im1.bmp'));
im2o=double(imread('LKtest1im2.bmp'));
[Lim,Cim]=size(im1o);

% Affichage
figure;
subplot(1,2,1); imagesc(im1o);axis equal; colormap(gray);title('Image initiale');
subplot(1,2,2); imagesc(im2o);axis equal; colormap(gray); title ('Image décalée');


%% Filtrage
h = fspecial('gaussian',10,3);
im1 = imfilter(im1o,h);
im2 = imfilter(im2o,h);

% Affichage des images filtrées
figure;
subplot(1,2,1); imagesc(im1);axis equal; colormap(gray);title('Image initiale filtrée');
subplot(1,2,2); imagesc(im2);axis equal; colormap(gray);title('Image décalée filtrée');

%% Algorithme de Lucas & Kanade

% Gradients
f=[-1,8,0,-8,1]/12;
im1fx=filter2(f,im1,'same');    % Gradient selon x
im1fy=filter2(f',im1,'same');   % Gradient selon y
imt=im2-im1;                    % Gradient temporel

% Affichage des gradients
figure;
subplot(1,3,1); imagesc(im1fx);axis equal; colormap(gray);title ('Gradient selon x');
subplot(1,3,2); imagesc(im1fy);axis equal; colormap(gray);title ('Gradient selon y');
subplot(1,3,3); imagesc(imt);axis equal; colormap(gray);title ('Gradient temporel');

% Gestion des bords : suppression du bord  (épaisseur 10 pixels)
bord=10;
Ix1=im1fx(bord:Lim-bord,bord:Lim-bord); 
Iy1=im1fy(bord:Lim-bord,bord:Lim-bord); 
It=imt(bord:Lim-bord,bord:Lim-bord);

% Transfert vecteurs colonnes
Ix_y=[Ix1(:),Iy1(:)];
It=It(:);                              

% Calcul de u et v
Ix_yINV=pinv(Ix_y); % On inverse la matrice
fprintf('Lucas Kanade : le déplacement moyen est de (pixels) :\n')
-Ix_yINV*It % Calcul des coordonnées du vecteur deplacement


moduloX=mod(Cim,5);% Nombre de blocs de taille (5) selon x
moduloY=mod(Lim,5);% Nombre de blocs de taille (5) selon y

k=1;% variable d'itération
for i=1:5:Lim-moduloY-5
    for j=1:5:Cim-moduloX-5
    
    GradBlocX=im1fx(i:i+4,j:j+4);  % Bloc de taille (5*5) du gradient selon x
    GradBlocY=im1fy(i:i+4,j:j+4);  % Bloc de taille (5*5) du gradient selon y
    GradBlocTemp=im2(i:i+4,j:j+4)-im1(i:i+4,j:j+4); % Bloc de taille (5*5) du gradient temporel
    
    
    GradBlocX_Y=[GradBlocX(:),GradBlocY(:)];        
    GradBlocTemp=GradBlocTemp(:);  
    
    

GradBlocX_YINV=pinv(GradBlocX_Y);                   


res=-GradBlocX_YINV*GradBlocTemp; % Vecteur déplacement de coordonnées u et v
RES(:,k)=res; % Tableau où on regroupe les coordonnées des vecteurs déplacement de chaque bloc
k=k+1;

    end
end

[X,Y]=meshgrid(1:5:Cim-moduloX-5,1:5:Lim-moduloY-5);
[x1,y1]=size(X);
[x2,y2]=size(Y);
vectX=reshape(RES(1,:),x1,y1);  
vectY=reshape(RES(2,:),x2,y2); 

%% Résultat

% Affichage des vecteurs déplacement
figure
quiver(X,Y,vectX,vectY) 
colormap hsv

% On peut observer que l 'algorithme de Lucas & Kanade est particulièrement
% bien adapté à ce type d'application (faible déplacement).##### SOURCE END #####-->   </body></html>
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