Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP (대한전자공학회논문지SP)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Video Segmentation using the Level Set Method

Level Set 방법을 이용한 영상분할 알고리즘

  • 김대희 (광주과학기술원 정보통신공학과) ;
  • 호요성 (광주과학기술원 정보통신공학과)
  • Published : 2003.09.01
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Abstract

Since the MPEG-4 visual standard enables content-based functionalities, it is necessary to extract video object from natural video sequences. Segmentation algorithms can largely be classified into automatic segmentation and user-assisted segmentation. In this paper, we propose a user-assisted VOP generation method based on the geometric active contour. Since the geometric active contour, unlike the parametric active contour, employs the level set method to evolve the curve, we can draw the initial curve independent of the shape of the object. In order to generate the edge function from a smoothed image, we propose a vector-valued diffusion process in the LUV color space. We also present a discrete 3-D diffusion model for easy implementation. By combining the curve shrinkage in the vector field space with the curve expansion in the empty vector space, we can make accurate extraction of visual objects from video sequences.

MPEG-4 표준에서는 객체 단위의 부호화를 수행하기 위해 우선 자연영상으로부터 비디오 객체론 분리하는 영상분할(Segmentation) 기술이 필요하다. 영상분할 방법은 크게 자동 영상분할(Automatic Segment값ion)과 반자동 영상분할(Semi-automatic Segmentation)의 두 부류로 나눌 수 있다. 대부분의 자동 영상분할 방법은 비디오 객체의 명확한 모델을 수학적으로 제시하기 어려우므로 한 화면에서 개별 객체를 추출하기 어렵기 때문에 그 성능에 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 기하학적인 Active Contour를 이용한 반자동 영상분할 알고리즘을 제안한다. 매개변수 방식의 Active Contour와 달리, 기하학적인 Active Contour는 곡선의 변화론 Level Set 방법을 이용하여 기술하기 때문에 초기 곡선의 모양을 객체의 모양과 무관하게 그릴 수 있다. 평탄화된 영상으로부터 경계함수를 생성하기 위해 이진화된 3차원 확산 모델을 사용하여 LUV 벡터 공간에서 비등방형 확산을 수행한다. 본 논문에서는 흐름 벡터장(Advection Vector Field)에서 곡선을 수축하고, 움직임 정보를 이용하여 곡선 확장하는 방법을 이용하여 동영상에서 객체를 분리하는 방법을 제안한다.

Keywords

References

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