COMPENSACION DE MOVIMIENTO: INTERPOLACION POR MALLAS DE CONTROL |
Los modelos de interpolación mediante mallas de control(o de deformación de mallas) son una
alternativa que emplean los sistemas de codificación para tratar de superar las limitaciones del
modelo clásico. Algunas de esas limitaciones venían impuestas por el modelo de movimiento traslacional
puro, que impedía que los bloques girasen, se deformasen o experimentasen efectos de zoom. Resulta
necesario emplear una transformación más compleja que la traslacional, por lo que antes de explicar el
modelo de deformación de mallas, se van a revisar algunas de las transformaciones espaciales. En la figura
pueden verse ejemplos de dichas transformaciones.
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Transformaciones espaciales
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(a) y (b) Transformación afín.
(c) Transformación perspectiva.
(d) Transformación bilineal.
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A continuación se muestran las fórmulas a las que responden, y se explican algunas de sus
características [19]. En todas ellas, las variables x1 e y1 son las coordenadas de un punto de
la imagen de referencia, de la que parten los vectores de movimiento; x2 e y2 son las coordenadas del
punto de la imagen en proceso, a la que llegan los vectores.
Modelo Traslacional.
Este es el modelo más simple, empleado por el sistema de bloques clásico, y en el que los dos
parámetros d1 y d2 son las componentes del vector de movimiento asociado a la región
que se traslada.
Modelo Afín.
La transformación afín tiene seis parámetros, lo que le confiere mayor flexibilidad respecto al caso
anterior. En términos de movimiento, esta transformación permite representar la traslación, escalado
y giro de un objeto. Los seis parámetros se obtienen a partir de las dos coordenadas de los tres
vectores que unen los vértices del triángulo original y el transformado. La transformación afín resulta
bastante útil porque es lineal y no es excesivamente compleja. Además preserva las líneas paralelas y
los puntos equiespaciados.
Transformación Perspectiva.
Es más general que la transformación afín (que constituye una particularización de ésta), y sus
ocho grados de libertad le conceden mayor versatilidad, aunque a la vez mayor complejidad puesto
que no es lineal. Esta transformación resulta útil en mallas formadas por cuadriláteros, y sus
parámetros se obtienen de las coordenadas de los vectores de movimiento situados en los cuatro
vértices de esos cuadriláteros.
Transformación Bilineal.
Como puede verse, también consta de ocho parámetros que se obtienen a partir de las coordenadas de
cuatro puntos y sus traslaciones. Tampoco es lineal y se distingue de las anteriores transformaciones en que
no corresponde a ningún modelo físico de movimiento en 3D.
Una vez que se han expuesto las anteriores transformaciones espaciales, a continuación se tratarán las
características de los modelos de deformación de mallas. En éstos, el procedimiento consiste en
cubrir la imagen de referencia con una malla regular, estimando los vectores de movimiento
de los nodos de esa malla. Si a continuación se actualiza la posición de esos nodos de acuerdo
con sus vectores, y se divide la imagen en proceso empleando la malla deformada, se puede obtener
el campo denso de vectores y por tanto los píxeles de esta imagen, mediante técnicas de
interpolación. La figura muestra un ejemplo de este modelo.
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Deformación de mallas
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La técnica de interpolación empleada dependerá del modelo de movimiento escogido, por lo que si
dicho modelo es afín, se empleará una malla formada por regiones triangulares; en caso de ser
un modelo perspectivo o bilineal, la malla será cuadrada y se dispondrá de mayor grado de libertad
para deformarla, pero a costa de una mayor complejidad [16]. En los modelos desarrollados
en este proyecto se ha optado por emplear el modelo afín, usando mallas triangulares.
Como comentario adicional sobre la transformación afín, se recuerda su propiedad para preservar la conectividad de
la malla. Esto se debe a que con ella, un punto situado en la frontera entre dos triángulos adyacentes se
transforma de igual forma empleando los parámetros de cualquiera de los dos. Esta característica, que aporta
la ventaja de evitar los efectos de bloques, lleva implícito también el problema de que con este modelo
no se pueden describir las discontinuidades que aparecen en el campo de vectores como consecuencia del movimiento
real de la escena [1],
[2],
[7],
[16]. Este problema
será tratado con el modelo basado en objetos.
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