특징 기반 움직임 플로우를 이용한 이동 물체의 검출 및 추적

Moving object segmentation and tracking using feature based motion flow

  • 발행 : 1998.08.01

초록

본 논문에서는 배경의 움직임이 유발되는 능동 CCD 카메라를 통하여 실시간으로 포착되는 영상 데이터를 대상으로 카메라의 사전 설치 정보나 좌표 보정(calibration) 없이 강체(rigid body) 혹은 비 강체(non-rigid body)의 움직이는 물체를 추출하고 이의 이동 방향을 판단하여, 추적하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 이동 물체의 영역분할을 위하여 동체의 형태를 규정하는 특징 점을 추출하고, 시간에 따른 특징 점의 이동 벡터로 구성된 특정 플로우 필드(feature flow field)를 구한 후 이들을 다차원 특정 공간상에서 군집화(clustering)함으로써 동체를 추출한다. 제안하는 IRMAS(lncremenatal Rotational Minimum Angle Search)에 의하여 군집화된 특정점들의 볼록 다각형(convex hull)올 구함으로써 이동 물체의 개괄적인 외곽 형태를 재 구성한다. 또한, 이동 궤적의 갑작스러운 변화를 가져올 수 있는 동작 특성을 가지는 이동 물체의 효과적인 추적을 목적으로 개선된 선형 예측기를 사용하였다. 이동 궤적 예측기는 기존의 선형 예측기의 차수를 이동의 변화도에 따라 적응적으로 조정함으로써 예측 오차를 감소시켜, 빠른 속도로 이동 궤적에 수렴한다.

An effective algorithm for tracking rigid or non-rigid moving object(s) which segments local moving parts from image sequence in the presence of backgraound motion by camera movenment, predicts the direction of it, and tracks the object is proposed. It requires no camera calibration and no knowledge of the installed position of camera. In order to segment the moving object, feature points configuring the shape of moving object are firstly selected, feature flow field composed of motion vectors of the feature points is computed, and moving object(s) is (are) segmented by clustering the feature flow field in the multi-dimensional feature space. Also, we propose IRMAS, an efficient algorithm that finds the convex hull in order to cinstruct the shape of moving object(s) from clustered feature points. And, for the purpose of robjst tracking the objects whose movement characteristics bring about the abrupt change of moving trajectory, an improved order adaptive lattice structured linear predictor is used.

키워드

참고문헌

  1. 전자공학회 논문지 v.32/B no.11 무인감시장치 구현을 위한 단일 이동물체 추적 알고리즘 이규원;김영호;이재구;박규태
  2. IEEE Trans. on PAMI v.16 no.5 Motion Tracking with ac Active Camera Don Murray;Anup Basu
  3. Defense Research Agency TR95SMS2 ASSET-2:Real-Time Motion Segmentation and Object Tracking S. M. Smith
  4. IEEE Trans. PAMI v.11 Using Flow Field Divergence for Obstacle Avoidance in Visual Navigation R. C. Nelson;J. Aloimonos
  5. Proc. IEEE Conf. on CVPR Inherent Ambiguties in Recovering 3-D Motion and structure from a Noisy Flow Field G. Adiv
  6. Proc. Int. Conf. on Pattern Recognition Cyclic Motion Detection using Spatiotemporal Surface and Curves M. Allmen;C. R. Dyer
  7. IEEE Trans. PAMI v.3 no.4 Model-based Image Analysis of Human Motion using Constraint Propagation J. O'Rourke;N. I. Badler
  8. Artificial Intelligence v.17 Determining Optical Flow B. K. Horn;B. G. Schunck
  9. Proc. AAAI. 2nd. Nat. Conf. On AI Tracking known 3-D objects D. B. Gennery
  10. DRA Technical Report TR-95-SMS-Ib SUSAN-A New Approach to Low Level Image Processing S. M. Smith;J. M. Brady
  11. Vector Quantization and Signal Compression A. Gersho;R. M. Gray
  12. Information Processing Letters v.1 An Efficient Algorithm for Determining the Convex Hull of a Finite Planar Set R. L. Graham
  13. Information Processing Letters v.2 On the Identification of the Convex Hull of a Finite Set of Points in the Plane R. A. Jarvis
  14. IEEE Trans. on Image Processing v.2 no.3 A Reduced Order Extended Kalman Filter for Sequential Images Containing a Moving Object Jeff B. Burl
  15. Discrete - Time Signal Processinf Alan V. Oppenheim;Ronald W. Schafer