Objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de rastreamento óptico.
Data de entrega: 26/09/2018

O objetivo deste trabalho é realizar o rastreamento óptico de objetos.
Para tanto, você deverá desenvolver um programa que lê um vídeo e identificar os pontos em movimento e realizar o rastreamento.
ATENÇÃO: O programa deve ser desenvolvido com a biblioteca de acesso à imagens de vídeo, que está sendo disponibilizada nesta página.

O vídeo a ser processado está disponível neste link e o frame inicial pode ser visto na figura a seguir.

Este vídeo for gerado a partir de dados de uma caminhada real. Cada ponto branco conectado por linhas corresponde a um marcador colocado na perna ou do pé de uma pessoa, caminhado sobre uma esteira ergométrica.

Inicialmente você deve segmentar o vídeo, isolando os marcadores a serem rastreados.
A seguir, o programa deve identificar, ao longo do vídeo, cada marcador em todos os frames.

Para apresentar o funcionamento com mais clareza, o programa deverá colorir ou rotular(com número, ou letra) cada uma dos marcadores de maneira diferente no frame inicial e as cores ou rótulos devem ser mantidas ao longo dos demais frames do vídeo.

Devem ser implementadas 3 formas de rastreamento, considerando que um marcador A já foi identificado e rotulado no frame F:

- ponto mais próximo: neste método, a identificação do marcador A no frame F+1 se dá localizando-se, neste frame, qual o marcador está mais próximo da posição que A tinha no frame anterior F;

- comparação de imagens: neste método deve-se comparar as imagens ao redor dos pontos anatômicos identificados e verificar no frame seguinte qual a imagem "parecida" com a iamgem que está ao redor do marcador no frame anterior. Esta comparação deve ser feita com o base no algoritmo descrito nesta página http://en.wikipedia.org/wiki/Sum_of_absolute_differences;

- rastreamento baseado em modelo: como o vídeo retrata uma pessoa caminhando, o comprimento dos segmentos não muda. Logo, sabendo-se a rotulagem no primeiro frame, pode-se realizar o rastreamento a partir das distâncias esperadas entre os marcadores.
 
O programa deve ter também a opção de rastrear apenas 1 marcador, a ser indicado pelo usuário, com mouse ou teclado. Este rastreamento deve ser possível com qualquer dos métodos a serem desenvolvidos.

Durante a execução do programa deve ser possível avançar e retroceder o vídeo, apresentando o resuldado do rastreamento.

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Avaliação

A avaliação do trabalho segue os critérios descritos na tabela a seguir.

Rastreamento pelo ponto mais próximo	3 pontos
Rastreamento por comparação de imagens	3 pontos
Rastreamento baseado em modelo	2 pontos
Possibilidade de apresentar o rastreamento de 1 ponto ou de todos os pontos	2 pontos

 

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Utilização de Imagens de Vídeo

Para usar vídeos, utilize o projeto disponível neste link. Abra o projeto exemploGLUT.cbp e, no fonte AVITest-THREE.cpp, observe a função a função void init(void).

Maiores detalhes de como usar a biblioteca de carga de vídeo, podem ser obtidos nesta página.

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Exemplo de Vídeo (não vale como teste para os algoritmos)

Outro vídeo, mostrado na figura a seguir, pode ser obtido neste link. Este vídeo existe um objeto real atravessando a cena e também 4 objetos definindo os "cantos" do cenário.    

Para converter vídeos, siga os seguites passos:

• Capture o video utilizando programas como MovieMaker, AMCap, ou  IMLAB (http://imlab.sourceforge.net/);
• Grave os vídeos no formato WMV;
• A seguir, os vídeos devem ser convetidos para do formato AVI com um codec específico, o CINEPACK. Para tanto, utilize o programa im_copy, da seguinte forma;
• im_copy video_cam1.wmv video_cam1.avi AVI CINEPACK
• Este comando irá converter o arquivo vídeo video_cam1.wmv para video_cam1.avi, usando o codec CINEPACK.
• A partir disto, utilize o projeto disponível neste link para ler e exibir o vídeo.