Виртуальная машина низкоуровневой обработки видеоизображений в Акторном Прологе

Abstract

Разработана и реализована виртуальная машина для низкоуровневой обработки видео в объектно-ориентированном логическом языке Акторный Пролог. Принцип работы этой машины заключается в следующем: (1) Машина хранит последовательность команд низкоуровневой обработки видеоизображений, которые должны быть последовательно применены к каждому кадру видеоизображения. Загрузка требуемых команд в машину низкоуровневой видеообработки производится с помощью предикатов встроенного класса VideoProcessingMachine. (2) Машина хранит внутренние массивы данных, соответствующие различным этапам низкоуровневой обработки видео. В настоящее время реализованы следующие этапы обработки: предварительная обработка изображений, обработка изображений в пиксельном представлении, выделение и обработка пикселей переднего плана, выделение и трассировка блобов. (3) Машина поддерживает стек массивов пикселей переднего плана, благодаря которому может выделять в каждом кадре различные группы блобов с помощью разных методов обработки видео и выделения пикселей переднего плана. (4) Результатом обработки каждого кадра видеоизображения является список блобов заданных типов, выделенных в кадре, или списки (графы), содержащие информацию о траекториях перемещений этих блобов в течение заданного интервала времени. A kind of a virtual machine for low-level video processing in the Actor Prolog object-oriented logic language was developed. The principle of operation of this machine is the following one: (1) The machine keeps a sequence of commands of the low-level video processing. This sequence of commands is to be applied for every frame of the video. The loading of these commands into the machine is performed using predicates of the VideoProcessingMachine built-in class. (2) The machine keeps internal data arrays that are related to various sub-stages of the low-level video processing. Now the following sub-stages of the processing are implemented in the machine: pre-processing of the frame; processing of the frame in the pixel representation; selection and processing of the foreground pixels in the frame; extraction and tracing the blobs in the sequence of the frames. (3)The machine supports a stack of masks of foreground pixels. This stack enables processing of different groups of blobs using different methods of image processing. (4) The result of the processing of every frame of the video is a set of graphs that contain information about the movements and other attributes of the blobs in the video scene during given time interval.