Corresponding Points Estimation of Motion Images by Orthogonal Function Expansion

직교 함수 전개법에 의한 동영상의 대응점 추출

In computing the optical flow, Horn and Schunck's method which is a representative algorithm is based on differentiation. Therefore it is difficult to estimate the velocity for a large displacement by this algorithm. In this paper, we propose a method for estimating nonuniform motion from sequential images which is based on integral brightness constancy constraints. The equations which transform a source image to a target image are expressed as a function of the displacement field. If marginal effects can be neglected, the form of the transformation integral transform or orthogonal expansion can be determined from the expansion coefficients of the two images. The apparent displacement field is then computed iteratively by a projection method which utilities the functional derivatives of the linearized moment equations. We demonstrate that the performance of the orthogonal function transform on the data set of large motion.

변위량을 계산하여 영상 쌍의 대응점을 추출하는 방법중에서 대표적인 Hom & Schunck 수법이 있고, 이는 미분법을 기초하기 때문에 변위가 큰 변위량 추정을 위하여는 적당치 않다. 본 논문에서는 이러한 종래의 수법으로는 계측이 곤란하였던 이동량이 큰 변위의 변위량을 추정할 수 있는 직교 함수 전개법을 제안한다. 종래의 Horn & Schunck 수법에 의한 변위량은 국소적처리를 출발점으로 하는bottom-up수법으로 구하였으나, 직교 함수 전개법에서는 이와는 반대로 영상 전체의 움직임을 직교함수의 저차 모드부터 순차 전개하는 top-down수법을 이용한다. 직교 함수 전개법을 이용하여 변위량을 구하는 방법은 명도의 적분치 불변의 구속 조건에 관한 도함수를 이용하는 투영법에 의한 반복 계산으로 얻어진다. 마지막으로 구하여진 변위량과 제1원영상으로부터 제2의 영상을 합성하고, 합성된 영상과 제2의 원영상과 NRMS오차와 상관값을 비교하여 그 유효성을 보인다.