중심 이동 기반의 스케일 적응적 물체 추적 알고리즘

Abstract

본 논문에서는 물체를 구성하고 있는 컬러들의 기하학적 중심을 이용하여 물체의 크기에 적응적인 추적 알고리즘을 제안한다. 대부분의 크기 적응적 알고리즘은 표적윈도우의 크기를 결정하기 위하여 히스토그램을 사용한다. 그러나, 이러한 방법은 표적의 배경에 표적의 색상과 유사한 물체가 존재하거나 표적의 일부분이 폐색되었을 때 표적의 크기를 추정하는데 실패한다. 이것은 히스토그램이 영역에 대한 기하학적인 공간정보를 상실한채 표적 컬러의 화소수하고만 연관되기 때문이다. 이러한 분석을 바탕으로 본 논문은 표적 컬러의 화소수의 변화에 상대적으로 덜 민감한 표적의 컬러 중심을 이용한 크기 적응 알고리즘을 제안한다. 컬러의 중심들은 공간정보를 가지고 있기 때문에 컬러중심과 표적 영역의 크기에는 직접적인 상관관계가 존재한다. 표적의 크기 변화를 추정하기 위하여 각각의 표적 컬러에 대한 줌팩터를 추정한 후, 적절한 필터링 과정을 통해 하나의 줌팩터를 추정한다. 제안한 크기 추정 알고리즘은 중심이동 기반의 추적 알고리즘과 결합된다. 제안된 크기 적응적 추적 알고리즘은 배경에 유사한 컬러가 존재하는 경우에도 안정적으로 작동하는 것을 실험으로 검증한다. In this paper, we propose a stable scale adaptive tracking method that uses centroids of the target colors. Most scale adaptive tracking methods have utilized histograms to determine target window sizes. However, in certain cases, histograms fail to provide good estimates of target sizes, for example, in the case of occlusion or the appearance of colors in the background that are similar to the target colors. This is due to the fact that histograms are related to the numbers of pixels that correspond to the target colors. Therefore, we propose the use of centroids that correspond to the target colors in the scale adaptation algorithm, since centroids are less sensitive to changes in the number of pixels that correspond to the target colors. Due to the spatial information inherent in centroids, a direct relationship can be established between centroids and the scale of target regions. Generally, after the zooming factors that correspond to all the target colors are calculated, the unreliable zooming factors are filtered out to produce a reliable zooming factor that determines the new scale of the target. Combined with the centroid based tracking algorithm, the proposed scale adaptation method results in a stable scale adaptive tracking algorithm. It tracks objects in a stable way, even when the background colors are similar to the colors of the object.