โมชั่นแกรม




โมชั่นแกรมคือการแสดงภาพเคลื่อนไหวในเชิงพื้นที่และเวลาที่สร้างขึ้นจากวิดีโอที่บันทึกไว้ โมชั่นแกรมถูกสร้างขึ้นโดยใช้ เทคนิค การประมวลผลวิดีโอซึ่งภาพเคลื่อนไหวจะถูกยุบรวมเป็นแถบความกว้าง 1 พิกเซลหลายๆ แถบ แล้วนำมาวางเรียงกัน
ท้าทาย
วิธีการดั้งเดิมในการแสดงการเคลื่อนไหว (ของมนุษย์) ด้วยภาพ คือ การแสดงเฟรมแต่ละเฟรมจากไฟล์วิดีโอเป็นภาพหลักหรือโดยการสกัดคุณลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่านั้น แล้วนำข้อมูลที่ได้มาพล็อตเป็นกราฟ แต่ทั้งสองวิธีนี้ก็ไม่เหมาะสมที่จะแสดงภาพรวมของการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นจริงในลำดับภาพได้อย่างดี ภาพหลักแสดงเพียงท่าทาง ไม่ใช่การเคลื่อนไหว ในขณะที่กราฟคุณลักษณะมักต้องอาศัยขั้นตอนการวิเคราะห์หลายขั้นตอน แผนภาพการเคลื่อนไหว (Motiongrams) มีประโยชน์ในฐานะขั้นตอนกลางในการแสดงข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลาของลำดับการเคลื่อนไหว โดยไม่จำเป็นต้องทำการวิเคราะห์ข้อมูลอย่างเต็มรูปแบบ
ประวัติศาสตร์
คำว่า motiongram ได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Alexander Refsum Jensenius ในปี 2006 [ 1 ]และเทคนิคนี้ได้รับการปรับปรุงในภายหลังโดยเขาและคนอื่นๆ เทคนิคนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากงานบุกเบิกของMuybridgeและMareyจากศตวรรษที่ 19 รวมถึง ชุมชน slit-scanในศตวรรษที่ 20 Motiongrams มีลักษณะคล้ายกับภาพถ่าย slit-scan แต่แตกต่างกันตรงที่สร้างขึ้นจากภาพเคลื่อนไหวที่ต่างกันในแต่ละเฟรม ผลลัพธ์คือจะแสดงเฉพาะภาพเคลื่อนไหวในการแสดงผลขั้นสุดท้าย
การดำเนินการ
ภาพรวมของการสร้างโมชั่นแกรมแสดงอยู่ในรูปที่ 1 กระบวนการเริ่มต้นด้วยการอ่านสตรีมวิดีโอและปรับแต่งภาพอย่างง่าย เช่น การเปลี่ยนความสว่างและความคมชัด ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างภาพเคลื่อนไหวโดยการคำนวณค่าความแตกต่างสัมบูรณ์ของเฟรมระหว่างเฟรมวิดีโอที่ต่อเนื่องกัน ตามด้วยการใช้ขั้นตอนวิธีลดสัญญาณรบกวน โมชั่นแกรมถูกสร้างขึ้นโดยการคำนวณค่าเฉลี่ยปกติสำหรับแต่ละแถวหรือคอลัมน์ในภาพเคลื่อนไหว ซึ่งหมายความว่าสำหรับเมทริกซ์ภาพขนาด MxN แต่ละเมทริกซ์ จะมีการคำนวณเมทริกซ์ Mx1 หรือ 1xN การวาด "แถบ" กว้าง 1 พิกเซลเหล่านี้เรียงต่อกันไปเรื่อยๆ ตามเวลา จะได้โมชั่นแกรมสุดท้าย
เทคนิคโมชั่นแกรมได้รับการพัฒนาเป็นโมดูลในเฟรมเวิร์กแบบเปิดJamomaสำหรับMaxรวมถึง แพลตฟอร์ม EyesWebและMatlabนอกจากนี้ยังมีแอปพลิเคชันแบบสแตนด์อโลนสองตัวสำหรับ OSX และ Windows ได้แก่ VideoAnalysis (แบบไม่เรียลไทม์) และ AudioVideoAnalysis (แบบเรียลไทม์)
ตัวอย่าง
แผนภาพการเคลื่อนไหวช่วยให้สามารถนำทางในวิดีโอได้อย่างรวดเร็วและวิเคราะห์เปรียบเทียบคุณภาพการเคลื่อนไหวได้ แม้ว่าจะค่อนข้างหยาบ แต่ก็เห็นความแตกต่างในปริมาณการเคลื่อนไหวและความคล้ายคลึงกันในรูปแบบการขึ้น/ลงระหว่างลำดับการเคลื่อนไหวได้ง่าย
ข้อจำกัด
เนื่องจากโมชั่นแกรมสร้างขึ้นโดยการหาค่าเฉลี่ยของแถวหรือคอลัมน์ของไฟล์วิดีโอ ดังนั้นโมชั่นแกรมสุดท้ายจะแสดงเพียงมิติเดียวเท่านั้น ดังนั้นโมชั่นแกรมแนวนอนจะแสดงการเคลื่อนไหวในแนวตั้งเป็นหลัก ในขณะที่โมชั่นแกรมแนวตั้งจะแสดงการเคลื่อนไหวในแนวนอนเป็นหลัก