空間周波数・時間混成領域処理による移動物体監視システムの設計に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750386
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 近藤 克哉 姫路工業大学, 工学部, 助手 (00295750)
• Keywords: カルマンフィルタ / 速度推定 / 移動物体の抽出 / 混成領域 / ウェーブレット変換 / 擬似周期信号 / 複素正弦波信号 / 軌道信号

Research Abstract

本年度の研究実績は以下のとおりである.
とくに,空間周波数・時間混成領域処理において,従来困難であった2次元速度ベクトルが時々刻々変化する場合の移動物体抽出を可能にした.
提案する移動物体監視システムは次のように構成される.
(a)空間変数についてフーリエ変換し,入力画像を時間と空間周波数から構成される混成領域に変換する.
(b)複素拡張カルマンフィルタを用いて各周波数点での,フーリエ係数,空間周波数・速度ベクトルを推定する.
(c)移動物体のもつスペクトルの性質を利用して,(b)で得た結果を統合処理し唯一の空間周波数・速度を求める.
また本手法ではスペクトルのエネルギーの大きさに応じた統合処理のため,ウェーブレット変換を用いた.
(d)統合処理した推定結果を各カルマンフィルタにフィードバックし,フーリエ係数を求める.
(e)(d)の結果に対し空間変数について逆フーリエ変換し,移動物体の抽出画像を出力する.
速度変化を伴う移動物体は,空間周波数・時間混成領域において時間周波数が変化する擬似周期信号(1次元複素信号)の束となる.この擬似周期信号を推定する複素拡張カルマンフィルタを設計し,提案システム(プロトタイプ)を構築した.また任意の軌道を有する移動物体(コンピュータ画像)を対象にシミュレーションを行い,本システムにより,速度変化を伴う場合にも良好な速度推定,物体抽出が行えることを確認した.
次年度においてはこの成果を基礎に,より実際的なシステムへ発展させる.
ss

Research Products

• [Publications] Katsuya Kondo: "Velocity Estimation and Moving Object's Detection by Using Wavelet Transform and Parallel Kalman Filter"Proc. 10^<th> European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2000). Vol.3. 1477-1480 (2000)
• [Publications] 前田和範: "信頼度評価を用いた混成領域フィルタ・相関法の結合による移動物体の抽出"電子情報通信学会,基礎・境界ソサイエティ大会講演論文集(口頭発表). 128 (2000)
• [Publications] 川村聡: "動きブレを用いたトラッキングビジョンシステムの開発"電子情報通信学会,総合大会講演論文集(情報・システム2)(口頭発表). 261 (2001)
• [Publications] 近藤克哉: "移動物体検出のための複素係数CNNフィルタの設計"電子情報通信学会,総合大会講演論文集(基礎・境界)(口頭発表). 159 (2001)