Le immagini acquisite dalle telecamere vengono acquisite mediante un
digitalizzatore a 8 bit, e una risoluzione spaziale variabile tra un
minimo di
sino a un massimo di
pixel.
Figure: Modulo di estrazione del bersaglio.
La prima elaborazione compiuta è la binarizzazione: viene stabilita una soglia, tutti i pixel con intensità inferiore o uguale alla soglia vengono considerati bianchi (valore 1), gli altri neri (valore 0). Il ruolo dei pixel bianchi e neri è scambiato, perchè stiamo cercando un oggetto scuro su uno sfondo chiaro.
Dall'immagine binarizzata vengono estratte le regioni connesse e vengono eliminate quelle con area inferiore a una soglia predeterminata empiricamente (50 pixel). Questo evita di prendere in considerazioni regioni troppo piccole per costiutire un bersaglio affidabile, inoltre velocizza la procedura eliminando precocemente una miriade di candidati non significativi.
Le regioni connesse restanti vengono sottoposte a un test che determina se possono essere o meno immagini del bersaglio: La proiezione di un cerchio sul piano immagine, in generale, è un ellisse. Il successivo passo di elaborazione verifica quanto bene le regioni connesse restanti si approssimano alla forma ellittica.
Di ogni regione vengono calcolati i primi sei momenti, così definiti:
Dove
rappresenta la matrice di intensità
dell'immagine della regione, e
e
sono le dimensioni
del area rettangolare che comprende la regione. Nel nostro caso,
trattandosi di immagini binarizzate, la matrice di intensità
contiene solo valori zero oppure uno. Il primo momento fornisce
l'area della regione, i due momenti del primo ordine (normalizzati)
danno la posizione del centroide della regione, i restanti tre momenti
del secondo ordine (normalizzati) permettono di calcolare i tre
parametri di un ellisse con forma analitica
dunque con orientazione e diametri generici, centrata sull'origine degli assi [19].
I tre parametri dell'ellisse vengono espressi in termini dei momenti
Ottenuti i parametri, si contano i pixel della regione che non
rispettano la forma analitica dell'ellisse: punti neri con coordinate
e punti bianchi con coordinate
. Il numero di pixel ``sbagliati'' viene normalizzato
facendone il rapporto con l'area dell'ellisse (errore relativo). Se
questo errore relativo è abbastanza piccolo, tipicamente inferiore
al 15%, l'oggetto viene considerato una possibile immagine del
bersaglio e inserito nella lista dei candidati.
Infine i candidati vengono ordinati in modo decrescente in base all'errore relativo. Il candidato con l'errore relativo minore viene considerato l'immagine corretta del bersaglio.