Hough Transform Based Projecton Method for Target Tracking in Image Suquences

투사 및 허프 변환 방식에 의한 연속 영상상의 비행체 궤적 추적

This paper contains a Hough transform based projection method derived from Radon transform for tracking dim unresolved(sub-pixel) moving targets that move along straight line parths across a time sequential image data. In contrast to several recently presented Hough transform methods using a compressed image referred to as the track map our proposed technique utilizing a set of projections taken along arbitrary orientations effectively increases the changes of target detection, and creates a robust track estimation environment by incorporating all the available knowledge obtained from the projections. Moreover, in order to quantitatively assess the estimation capability of the projection-based Hough transform algorithm, the analytical bounds on the Hough space parameter errors introduced by image space noise contamination are derived. The simulation yielded promising results of estimating the track parameters even under low signal to noise rations when our technique was tested against the time sequential sets of real infrared image data referred to as the HiCamps.

본 논문은 레이돈(Radon) 변환식으로부터 유도된 투사 근거 허프(Hough) 변환 방식을 사용하여 시간연속 영상상의 이동물체의 궤적을 추정하는 기법을 제안한다. 이때 이동비행물체는 시간연속되는 각 영상 프레임에 몇 개의 화소로 나타나며 그 궤적은 삼차원 직선으로 간주한다. 근래에 제시된 방법들은 합성영상 입단일 궤적도면을 여러 종류의 허프변환 방식을 사용하여 그 궤적을 추정하여 왔으나 본 논문의 방식은 시간연속 영상을 여러 방향에서 투사하여 얻어지는 이차원적 비행체 궤적 지식을 효과적으로 비행체 궤적 재구성에 이용함으로 비행체 탐지 능력은 물론 궤적 추정 능력을 향상하였다. 아울러 투사 근거 허프 변환방식을 평가, 사정하기 위하여 영상 공간의 소음 등으로 야기된 투사 공간상의 허프 파라미터의 추정 error를 분석, 유도하였다. HiCamps라 명칭된 실제 적외선 시간연속 영상 데이타를 대상으로 시뮬레이션한 결과 비행체 궤적 추정이 아주 낮은 SNR 에서도 가능함을 보여준다.