Moving Target Tracking Algorithm based on the Confidence Measure of Motion Vectors

움직임 벡터의 신뢰도에 기반한 이동 목표물 추적 기법

  • 이진성 (한국과학기술원 전자전산학과 전기 및 전자공학 전공) ;
  • 이광연 (한국과학기술원 전자전산학과 전기 및 전자공학 전공) ;
  • 김성대 (한국과학기술원 전자전산학과 및 전자공학 전공)
  • Published : 2001.03.01

Abstract

Change detection using difference picture has been used to detect the location of moving targets and to track them. This method needs the assumption of static camera, and the global motion compensation is required in case of a moving camera. This paper suggests a method for finding a minimum bounding rectangles(MBR) of moving targets in the image sequences using moving region detection, especially with a moving camera. If the global motion parameter is inaccurately estimated, the estimated locations of targets will be accurate either To alleviate this problem, we introduce the concept of the confidence measure and achieve more accurate estimation of global motion. Experimental results show that the proposed method successfully removes background region and extracts MBRs of the targets. Even with a moving camera, the new global motion estimation algorithm performs more precise]y and it reduces the background compensation errors of change detection.

목표물의 위치 정보를 알아내고 그것을 추적하기 위한 대표적인 방법 중의 하나로 차영상을 이용한 움직임 영역 검출 기법이 지금까지 많이 사용되어 왔다. 이 방법은 배경이 고정되어 있는 상황이라는 가정이 필요하며, 카메라가 움직이는 경우에는 전역 움직임 보상 기법이 반드시 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 카메라가 움직이는 경우에도 차영상 정보를 이용하여 실제 이동하는 목표물을 포함하는 최소 사각형을 정확하게 찾는 방법을 제안한다. 전역 움직임 보상을 위해서 움직임 계수를 구할 때, 오류 벡터로 인해서 전역 움직임 계수를 잘못 추정하게 되면 이동 목표물의 검출에 실패하는 결과를 낳는다. 이러한 문제점으로 인하여 여기에서는 배경 영상의 신뢰성 있는 움직임 벡터를 선별하여 보다 정확한 전역 보상이 이루어지는 알고리즘을 제안하여, 결과적으로 정확한 이동 목표물의 위치를 얻는 방법에 대해서 기술하고 있다. 제안된 기법으로 다양한 영상에 적용한 결과, 배경을 효과적으로 제거하고 목표물의 위치를 대체로 정확하게 찾을 수 있다는 것을 보여 주었다. 특히 움직이는 카메라에서 얻은 영상에 대해서는 기존의 방법보다 매우 우수한 결과를 얻는다는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Don Murray and Anup Basu, 'Motion Tracking with an Active Camera', IEEE Trans. Pattern Analysis and Mach. Intel., Vol.16, No.5, pp.449-459, May, 1994 https://doi.org/10.1109/34.291452
  2. Rohit Gupta, Mitchell D.Theys, Howard Jay Siegel, 'Background Compensation and an Active-Camera Motion Tracking Algorithm', Proc. of 1997 Int. Conf. On Parallel Processing, pp.431-440, 1997 https://doi.org/10.1109/ICPP.1997.622677
  3. Anil Kumar, Yaakov Bar-Shalom, Elizer Oron, 'Precision Tracking Based on Segmentation with Optimal Layering for Imaging Sensors', IEEE Trans. Pattern Analysis and Mach. Intel., Vol.17, No.2, pp.182-188, Feb., 1995 https://doi.org/10.1109/34.368171
  4. S.M.Smith, J.M.Brady, 'ASSET-2 : Real-Time Motion Segmentation and Shape Tracking', IEEE Trans. Pattern Analysis and Mach. Intel., Vol.17, No.8, pp.814-820, Aug. 1995 https://doi.org/10.1109/34.400573
  5. 장순화, 'Difference Picture의 영역과 경계를 이용한 이동벡터의 추정과 이동물체의 추출', 한국과학기술원 석사학위논문, 1987
  6. 김병규, '동영상 데이터에서 부최적 임계값을 이용한 적응 정밀 추적 알고리즘', 한국과학기술원 석사학위 논문, 1998
  7. Paul L. Rosin, 'Thresholding for Change Detection', Proc. of ICCV '98, pp.274-279, 1998
  8. C.G.Harris and M.Stephens, 'A Combined Corner and Edge Detector', Proc. of Alvey Vision Conf., 1988
  9. S.M.Smith and J.M.Brady, 'SUSAN-A New Approach to Low Level Image Processing', Int. Journal of Computer Vision, Vol.23(1), pp.45-78, 1997 https://doi.org/10.1023/A:1007963824710
  10. 이진성, 이훈철, 김성대, '적외선 영상에서 움직임 영역 검출을 이용한 목표물 검출 및 추적 기법', 제 12회 신호처리 합동학술대회 논문집, pp.185-188, 1999