モーションサンプルと窓を使用した粒子フィルタによる複数移動物体の追跡

概要

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カメラ動画像を用いて移動物体を追跡するには,様々な雑音や遮蔽に対して安定に対象の位置を推定することが必要となる.この追跡に対して,対象の動きの非線形性が高くても,実装が容易で高い追跡性能を示す粒子フィルタが近年良く用いられる.しかしながら,追跡対象が複数である場合,各粒子にすべての物体の情報を持たせると各粒子が持つ情報の次元が高くなり多数の粒子が必要になる.従って,大きい計算パワーを要することになる.本論文では,複数の移動物体が複雑で高速ではあるが複数の定型的な移動パターンを繰り返すような場合に対して,モーションサンプルと窓と呼ばれるものを用いることにより,少ない粒子数でより正確な追跡が可能となる手法を提案する.モーションサンプルとは,前述のような複数移動物体の典型的な移動パターンのことであり,粒子フィルタの予測フェーズにモーションサンプル群を用いることにより,より正確な予測を可能にする.このことにより,各粒子の持つ情報の次元が高くなっても少ない粒子数で追跡が可能になる.また,窓とはモーションサンプルを記述する際に各対象物体の位置をその窓の中での相対座標で記述するものである.このことによりカメラのパン・チルト・ズームが行われても,それに対応した窓の位置を推定することにより,モーションサンプルを用いた予測が可能となる.窓の位置の情報も各粒子に持たせることにより,その推定も粒子フィルタで行うことが可能である.提案手法の有効性を,ジャグリングされている5つの同色同形のボールの追跡により確認した.
2011-06-30

モーションサンプルと窓を使用した粒子フィルタによる複数移動物体の追跡

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