画像中の動物体の切り出しと追跡

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04452194
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 白井 良明 大阪大学, 工学部, 教授 (50206273)
• 研究分担者: 三浦 純 大阪大学, 工学部, 助手 (90219585) ; 久野 義徳 大阪大学, 工学部, 助教授 (10252595)
• キーワード: 動画像処理 / フィルタリング / DSP / オプティカルフロー / 動物体 / 追跡 / 領域分割 / 不確実性

研究概要

前年度に研究した動きベクトルを求めるアルゴリズムを高速に実行するために、専用装置を開発した。それは、2個のDSPを載せたボードを複数直列につないで作られ、パイプライン処理によって、画像中の動きベクトルを1秒に15回の速さで抽出できる。DSPのプログラムを作成し、処理に用いる最適なフィルタを実験によって決定した。
多数のフィルタを用いて、信頼性のある動きベクトルを求め、動きの一様な領域を得る方法を研究した。2枚の画像からでは、重なって見える複数物体の境界があいまいである場合に、より多くの時系列画像を用いることによって、正確にその領域とその運動パラメータを決定する方法を得た。
動物体の追跡処理を実シーンに適用した。画像上で対象領域が指定されると、画像の動きベクトルから、各時点の対象の画像上の重心を求めて、カメラのパンとティルトを制御することによって対象を絶えず視野に捉えるように追跡する。このアルゴリズムを専用装置上に実現し、実時間で動物体を追跡できることを確かめた。
長い時系列で、途中で運動が変化する場合に対処するため、動きの記述の長さを最少にするという評価基準(MDL基準)を用いて、最適な画像の分割と時間的な運動の分割を行う研究をした。最初にある程度長いエッジを求めておき、その動きと分割をMDLに基づいて行い、さらにその結果を用いて、長い時系列での動きの記述を定義し、最適な空間的時間的分割を行えばよいことを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Haisong Gu,Minoru Asada,and Yoshiaki Shirai: "The Optimal Partition of Moving Edge Segments" 1993 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 367-372 (1993)
• [文献書誌] H.-J.Chen,Y.Shirai,and M.Asada: "Obtaining optical flow with multi-orientation filters" Proc.Computer Vision and Pattern Recognition '93. 736-737 (1993)
• [文献書誌] 顧海松,浅田稔,白井良明: "動き情報に基づくエッジセグメントの最適分割" 電子情報通信学会論文誌. J76-D-II. 1544-1553 (1993)
• [文献書誌] H.-J.Chen,Y.Shirai,and M.Asada: "Detecting multiple rigid image motions from an optical flow field obtained with multi-scale,multi-orientation filters" IEICE Trans.on Information and Systems. E76-D. 1253-1262 (1993)
• [文献書誌] 栄藤稔,白井良明: "色,位置,輝度こう配に基づく領域分割による2次元動き推定" 電子情報通信学会論文誌D-II. J76-D-II. 2324-2332 (1993)
• [文献書誌] Y.Shirai,J.Miura,Y.Mae,M.Shiohara,H.Egawa,S.Sasaki: "Moving Object Perception and Tracking by Use of DSP" Proc.Workshop on Computer Architectures for Machine Perception. 251-256 (1993)