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ECTtracker - Elementos de depuração

Elementos de depuração

Depurando elementos de ECTtracker são janelas adicionais, que podem ser mostradas pelo usuário para ajustar o programa e ocultadas para economizar espaço na área de trabalho durante a operação correta do programa. Cada uma dessas janelas mostra algumas informações estatísticas, que podem ser usadas para executar um procedimento de configuração de programa mais preciso e correto. ECTtracker, o que resulta em um nível aprimorado de reconhecimento de imagem. Como resultado, o usuário terá menos estresse e trabalhará com o programa mais continuamente. A quantidade de falsos positivos durante o reconhecimento também diminuirá.

A versão atual do ECTtracker suporta três tipos de janelas de depuração, ou seja, Diagrama de listras, Channel Intensity e SCO9, além do conveniente registro de eventos. Vamos olhar mais de perto esses elementos.

Stripes Diagram

Uma janela adicional do programa que mostra o nível de coincidência das imagens na janela e amostras da Matrix of Samples em tempo real (veja a fig. 24).

The (Fig. 24. A janela "Stripes Diagram")

O número de faixas sempre corresponde ao número de linhas na Matriz de amostras. Quando o processo de rastreamento é iniciado em ECTtracker, as linhas são pintadas da esquerda para a direita. A cor muda do azul escuro quando não há coincidência para o verde nos casos de coincidência significativa. A janela Diagrama de listras destina-se a fornecer uma avaliação rápida da precisão do rastreamento e permite ao usuário selecionar o valor adequado do parâmetro wlim, bem como selecionar uma estrutura apropriada e corrigir outras configurações de acordo com as necessidades de cada usuário específico e desempenho do computador.

A principal condição do reconhecimento adequado é a seguinte - uma das faixas do programa deve ser maior que a outra em um determinado período de tempo. Na imagem acima, é possível ver claramente quando o olho do usuário estava aberto (cor verde da faixa 0) e quando estava fechado (cor verde da faixa 1). Esta imagem mostra a configuração adequada do nível de reconhecimento.

Intensidade dos canais

Versões atuais de ECTtracker incluem uma lógica de processamento de cores significativamente aprimorada e métodos de comparação da imagem analisada com amostras salvas anteriormente. Nas versões anteriores, as amostras e a imagem eram comparadas apenas no esquema de cores RGB, onde cada cor é definida como um grande número de três números (níveis de intensidade para as cores vermelho, verde e azul).

Mas o olho humano usa princípios diferentes. Por exemplo, a cor amarela brilhante e a cor amarela escura terão valores RGB bastante diferentes. Portanto, o programa agora envolve o modelo de cores HSL, que é um grande número de três níveis de definição de sombra, saturação e níveis de iluminação. Valores de cores que não são consideradas extremamente diferentes para o olho humano terão pouca diferença no modelo de cores HLS.

Vejamos os valores RGB e HSL para duas cores mencionadas anteriormente, ou seja, amarelo brilhante e amarelo escuro (veja a fig. 25).

Difference between the RGB and the HSL values (Fig. 25. Diferença entre os valores RGB e HSL
Cor esquerda: RGB - 255 242 0, HSL - 38 240 120.
Cor direita: RGB - 221 210 0, HSL - 38 240 104)

No RGB maciço, os valores de vermelho e verde estão mudando, enquanto no HLS maciço, apenas o valor da iluminação está mudando. Os valores maciços do HLS podem ser comparados mais facilmente, fornecendo resultados mais precisos durante o processo de rastreamento em ECTtracker.

Além disso, se tirarmos dois quadros consistentes de um fluxo de vídeo e aumentarmos o zoom, será óbvio que a cor de alguns pixels pode mudar drasticamente entre esses quadros (consulte as figuras 26 e 27). Como resultado, os valores RGB desses pixels também estão mudando significativamente.

Difference between colors of zoomed images (Fig. 26a. Diferença entre as cores das imagens ampliadas) Difference between colors of zoomed images (Fig. 26b. Diferença entre as cores das imagens ampliadas)

Para comparar uma imagem com as amostras, ECTtracker realiza uma análise da zona retangular de cada ponto da estrutura, definindo valores médios para os seguintes parâmetros:

Assim, cada quadro do fluxo de vídeo é comparado com amostras usando 9 valores diferentes para cada ponto da estrutura (isto é, uma área retangular com o centro no ponto da estrutura).

Várias condições ambientais (a intensidade da iluminação, a posição da fonte de luz, a distância entre o rosto do usuário e a câmera, o nível de eficiência da estrutura de reconhecimento selecionada, a resolução da câmera, várias mudanças de imagem causadas pela cabeça do usuário movimento etc.) pode resultar em diferenças significativas de valor para cada um dos canais, mesmo para um estado do olho.

Para verificar o nível de intensidade dos canais, o usuário de ECTtracker pode abrir a janela Intensidade dos canais (consulte a fig. 27).

Channels Intensity window (Fig. 27. Janela Intensidade de canais)

Esta janela contém diagramas de intensidade em tempo real para cada um dos canais:

O algoritmo geral do procedimento de configuração apropriado é o seguinte:

Informação importante! Para executar um procedimento de configuração adequado, o usuário deve selecionar os canais mais intensivos para diferentes estados oculares e os menos intensos para um estado. O valor desses canais para o processo de reconhecimento de imagem é incrivelmente alto. Os canais importantes devem ter níveis de prioridade na faixa de 5 a 8, enquanto os canais menos importantes devem estar na faixa de 1 a 3. A faixa máxima do nível de intensidade para cada canal é de 0 (o valor do canal não está envolvido no processo de cálculo) a 9 (o nível de prioridade máxima).

ECTtracker permite que o usuário defina o nível de prioridade independentemente para cada um dos canais. Para isso, o usuário deve alterar o valor do parâmetro 15 na janela de configurações do programa. Os níveis de prioridade para todos os canais são indicados um por um sem espaços. Por exemplo, se o usuário seleciona os canais HSL como os mais importantes, o valor do parâmetro pode parecer 111111888, 222222667 ou algo assim.

Quando ECTtracker é usado para fins não médicos, (por exemplo, para classificar várias bibliotecas de imagens ou analisar estados atuais de vários sensores analógicos, etc.), os canais RGB devem ter prioridade. É mais conveniente usar o reconhecimento de perfil de cores HLS quando é necessário analisar várias condições de turvação de líquidos ou câmara de gás. Também é recomendável usar o perfil de cores HLS para fins médicos (em casa ou em um centro médico) quando ECTtracker é usado em pacientes com atividade motora limitada. Em geral, o nível de importância de cada canal depende das condições ambientais atuais, portanto, um nível pode ser diferente para cada situação específica.

Embora a janela de depuração de intensidade de canais seja bastante fácil de usar, o processo de seleção de prioridades pode se tornar um desafio para o usuário sem a experiência necessária. É por isso ECTtracker suporta o recurso de cálculo automático de prioridade. Depois de preencher a Matriz de amostras nos modos manual ou automático, o usuário precisa selecionar a opção "Configurações - Definir fórmula do canal' itens do menu. O programa irá comparar as mudanças de intensidade para cada canal em estados semelhantes. Depois disso, o programa comparará as mudanças de intensidade para diferentes estados. Canais com a intensidade mínima mudam para um estado e as mudanças máximas para estados diferentes terão a prioridade mais alta. Canais com o nível máximo de alterações de intensidade para um estado terão a menor prioridade. O valor final será adicionado automaticamente ao parâmetro 15 da janela de configurações do programa.

Devido ao recurso de cálculo automático de fórmula, até o usuário mais inexperiente pode selecionar a configuração necessária para fornecer um nível de reconhecimento ideal.

PRÓSCO9 (diagrama de estrutura)

A qualidade do nível de reconhecimento também pode ser aprimorada usando a janela que contém o diagrama da estrutura. Esta janela contém estruturas para cada um dos canais, bem como a intensidade muda para cada um dos pontos da estrutura (veja a fig. 28).

The SCO9 window for various recognition structures: The first row – structures for RGB scheme, the second – structures for delta RGB, the third – structure for HSL scheme The SCO9 window for various recognition structures: The first row – structures for RGB scheme, the second – structures for delta RGB, the third – structure for HSL scheme
(Fig. 28. A janela SCO9 para várias estruturas de reconhecimento:
A primeira linha - estruturas para o esquema RGB, a segunda - estruturas para o delta RGB, a terceira - estrutura para o esquema HSL)

O nível de brilho dos pontos da estrutura de reconhecimento indica a variabilidade de cada canal de cores para esses pontos. Embora todas as estruturas sejam universais, alguns pontos podem estar fora da área da imagem com as alterações mais significativas. Isso pode levar a uma qualidade de reconhecimento reduzida. Por exemplo, quando o usuário seleciona a estrutura de reconhecimento para um olho, alguns pontos podem estar localizados na área da ponte nasal. Os valores de cores para ambos os estados para esses pontos (para olhos abertos e fechados) não terão uma diferença significativa.

Assim, a janela SCO9 permite ao usuário identificar pontos da estrutura de reconhecimento, que podem ser localizados em áreas da imagem com as alterações mais insignificantes. Nessa situação, é necessário executar um procedimento de configuração adicional, ou seja, realocar a janela de destino do ECTtracker com mais precisão e aumente a escala da imagem no ECTcamera, se necessário.

Na maioria dos casos, a janela SCO9 destina-se apenas a usuários avançados que podem editar os arquivos da estrutura de reconhecimento, ou seja, alterar a quantidade e a posição dos pontos e o nível de prioridade de cada ponto. No entanto, essa janela de depuração também pode ser útil até para usuários comuns, ajudando-os a configurar o programa.

PRÓRegistro de Eventos

Esta janela adicional do programa mostra a lista de todos os eventos importantes que ocorreram em ECTtracker: acompanhamento de início e parada, carregamento ou salvamento de perfil, alteração de configurações. A aparência do log de eventos é mostrada na figura 29.

The events log of the program (Fig. 29. O registro de eventos do programa)

O cabeçalho do log de eventos indica a quantidade de linhas no log atual e o tamanho total do bytes em log. Esta informação pode ser mostrada ou ocultada através dosConfigurações'-'Estatisticas' itens do menu. O menu do log de eventos também fornece algumas outras funções: