In this paper, we propose a digital image stabilization technique using edge detection and Lucas-Kanade optical flow in order to minimize the motion of the shaken image. The accuracy of motion estimation based on block matching technique depends on the size of search window, which results in long calculation time. Therefore it is not applicable to real-time system. In addition, since the size of vector depends on that of block, it is difficult to estimate the motion which is bigger than the block size. The proposed method extracts the trust region using edge detection, to estimate the motion of some critical points in trust region based on Lucas-Kanade optical flow algorithm. The experimental results show that the proposed method stabilizes the shaking of motion image effectively in real time.
This paper describes an algorithm for arbitrary point tracking using pyramidal optical flow. The optical flow is calculated based on the Lucas-Kanade's optical flow estimation in this paper. The image pyramid is employed to calculate a big motion while being sensitive to a small motion. Furthermore, a rectification process is proposed to reduce the error which is increased as it goes down to the lower level of the image pyramid. The accuracy of the optical flow estimation was increased by using some constraints and sub-pixel interpolation of the optical flow and this makes our algorithm to track points in which they do not have features such as edges or corners. The proposed algorithm is implemented and primary results are shown in this paper.
Kim, Sung-Min;Lee, Ju-Hwan;Roh, Seung-Gyu;Park, Sung-Yun
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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v.47
no.5
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pp.24-32
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2010
In this study, we have proposed a pre-processing algorithm newly developed for improving the tracking efficiency of the optical flow method. The developed pre-processing algorithm consists of a median filter, binarization, morphology, canny edge, contour detecting and an approximation method. In order to evaluate whether the optical flow tracking capacity increases, this study applied the pre-processing algorithm to the Lucas-Kanade(LK) optical flow algorithm, and comparatively analyzed its images and tracking results with those of optical flow without the pre-processing algorithm and with the existing pre-processing algorithm(composed of median filter and histogram equalization). As a result, it was observed that the tracking performance derived from the LK optical flow algorithm with the pre-processing algorithm, shows better tracking accuracy, compared to the one without the pre-processing algorithm and the one with the existing pre-processing algorithm. It seems to have resulted by successful segmentation for characteristic areas and subdivision into inner and outer contour lines.
Kim, Ki-Sang;Kim, Se-Hoon;Park, Gene-Yong;Choi, Hyung-Il
한국HCI학회:학술대회논문집
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2008.02a
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pp.835-838
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2008
In this paper, we present automatic face detection and tracking which is robustness in rotation and translation. Detecting a face image, we used Haar-like feature, which is fast detect facial image. Also tracking, we applied Lucas-Kanade feature tracker and KLT algorithm, which has robustness for rotated facial image. In experiment result, we confirmed that face detection and tracking which is robustness in rotation and translation.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.21
no.4
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pp.512-517
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2011
In this paper, we propose an Active Shape Model (ASM) and Lucas-Kanade (LK) optical flow-based feature extraction and analysis method for analyzing the emotional features from facial images. Considering the facial emotion feature regions are described by Facial Action Coding System, we construct the feature-related shape models based on the combination of landmarks and extract the LK optical flow vectors at each landmarks based on the centre pixels of motion vector window. The facial emotion features are modelled by the combination of the optical flow vectors and the emotional states of facial image can be estimated by the probabilistic estimation technique, such as Bayesian classifier. Also, we extract the optimal emotional features that are considered the high correlation between feature points and emotional states by using common spatial pattern (CSP) analysis in order to improvise the operational efficiency and accuracy of emotional feature extraction process.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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v.4
no.3
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pp.158-166
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2011
Generally, moving object tracking used Lucas-Kanade feature tracking method which is strong in movement, rotation and size. But this method is very weak of occlusion by background or another object and so on. In this case, this method tracks backgrounds or another objects instead a moving object, or a tracking is finished. In order to solve this problem, we proposes Lucas-Kanade feature tracking method which introduce a destimation function and prediction function.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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v.16
no.6
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pp.448-453
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2023
As the production of small quadcopter drones has diversified and multi-sensors have been installed in FC due to the spread of MCU capable of high-speed processing, small drones that can perform special-purpose operations rather than simple operations have been realized. Hovering, attitude control, and position movement control were possible through the IMU in the FC mounted on the drone, but control is not easy when GPS connection and video communication are not possible in a closed building with a complex structure. In this study, when encountering an obstacle with a change in altitude in such a space, we proposed a method to overcome the obstacle and perform autonomous flight using optical flow and IR sensors using the Lucas-Kanade method. Through experiments, the drone's altitude flight on stairs that replace the complex structure of a closed space with stable hovering motion has a success rate of 98% within the tolerance of 10 [cm] due to external influences, and reliable autonomous flight up and down is achieved.
IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
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v.9
no.4
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pp.219-227
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2014
Natural disasters such as a ground collapse and a landslide have broken out due to the climate change of the Korea and the reckless expansion of cities and roads. The climate changes and the reckless urbanization have made the ground weak. Thus, it is important to keep a close eye on the highly weakened landslide and to prevent its natural disasters. In order to prevent these disasters, this paper presents a system of recognizing the road slide condition by measuring the displacements using laser scanner instrument. The previous system of monitoring the road slide has some problems as inaccurate recognition due to using only images from a camera, or expensive system such as artificial satellites and aircraft systems. To solve this problem, our proposed system uses the 3D range data from the laser scanner for measuring the accurate displacement of the road slide and optical flows from the Lucas-Kanade algorithm for recognizing the road slide in the image.
In this paper, we proposed automatic face detection and tracking which is robustness in rotation. To detect a face image in complicated background and various illuminating conditions, we used face skin color detection. we used Harris corner detector for extract facial feature points. After that, we need to track these feature points. In traditional method, Lucas-Kanade feature tracker doesn't delete useless feature points by occlusion in current scene (face rotation or out of camera). So we proposed the estimation function, which delete useless feature points. The method of delete useless feature points is estimation value at each pyramidal level. When the face was occlusion, we deleted these feature points. This can be robustness to face rotation and out of camera. In experimental results, we assess that using estimation function is better than traditional feature tracker.
The optical flow theory can be utilized for automatically tracking and positioning homologous points in digital video (DV) image sequences. In this paper, the Lucas-Kanade optical flow estimation (LKOFE) method and the normalized cross-correlation (NCC) method are compared and analyzed using the DV image sequences acquired by our SONY DCRPC115 DV camera. Thus, an improved optical flow estimation procedure, called 'Iterated Optical Flow Estimation (IOFE)', is presented. Our test results show that the trackable range of 3${\sim}$4 pixels in the LKOFE procedure can be apparently enlarged to 30 pixels in the IOFE.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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