The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Velocity Pairing in Motion Estimation using Periodogram

Periodogram을 이용한 움직임 추정에서의 속도 Pairing

  • 장수영 (이화여자대학교 정보통신학과 영상신호처리 연구실) ;
  • 이병욱 (이화여자대학교 정보통신학과 영상신호처리 연구실)
  • Published : 2003.04.01
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Abstract

A fast multiple object motion detection method using periodogram has been proposed. Each frame is projected to vertical and horizontal directions, and then temporal FFT is applied. A line in two dimensional frequency domain indicates velocity. To estimate the velocity of an object, we intergrate along a line which passes through the origin in frequency domain. If a frame contains multiple moving objects, multiple peaks are detected corresponding to the velocity of each object. After pairing these peaks, we can determine the velocities of an object. In the proposal method we can easily pair horizontal and vertical velocity components efficiently with simple computation by combining projections in 45$^{\circ}$ and 135 $^{\circ}$ directions in addition to the vertical and horizontal direction.

움직이는 여러 개 물체의 속도를 추정하능 방법으로 피리오도그램(periodogram)을 사용하는 방법이 있다. 이는 영상 시퀀스를 프레임별로 수직과 수평 방향으로 투사를 한 후 시간축 FFT를 실행한다. 차원 주파수 도메인에서 원점을 지나는 직선상의 화소들의 에너지를 합하여 움직이는 물체의 속도를 추정하게 된다. 물체가 두 개 이상일 경우에는 각각의 움직이는 속도에 해당하는 여러 개의 피크 값들을 검출하게 된다. 이 피크 값들을 짝지어 주게 되면 물체 각각의 속도가 나오게 된다. 본 논문의 방법은 기존의 수평, 수직 투사이외에, 투사의 방향을 추가하여 수평 수직 방향 속도 성분을 짝지워줬다. 기존의 논문들에 비해 간단한 계산으로 움직이는 물체의 속도를 효과적으로 짝지울 수 있다.

Keywords

References

  1. T. Koga and K. linuma and A. Hirano and T. Ishiguro, 'Motion-compensated interf rame coding for video conferencing,' National Telecommunications Conference, pp.G5.3.1-G5.3.5, 1981
  2. P. Milanfar, 'Two-Dimensional Matched Filtering for Motion Estimation,' IEEE Trans. Image Processing, Vol. 8, No. 3, pp. 438-444, March 1999 https://doi.org/10.1109/83.748900
  3. P.Mailanfar, 'Projection-based, Frequency-d omain estimation of superimposed translati onal motions,'J. Opt. Soc. Amer. A, vol. 12, pp.2151-2162, Nov. 1996
  4. W. Chen and G.B. Giannakis and N. Nand hakumar, 'A Harmonic Retheval Framework for Discontinuous Motion Estimation'IEEE Trans. Image Processing, Vol. 7, No. 9, pp. 1242-1257, Sep. 1998 https://doi.org/10.1109/83.709656
  5. C. Erdem and G. Karabulut, E. Yanmaz ncE Anarim ' Modon Estimation in the Frec uency Domain Using Fuzzy C-Planes Cluslering,' IEEE Trans. Image Processing, Vol. 10, No. 12, pp. 1873-1879, Dec. 2001 https://doi.org/10.1109/83.974572
  6. A.K. Jain, 'Fundamentals of Digital Image Processing,' Prentice Hatt, Inc. 1989
  7. N. Cossitt, 'Introducdon to Bresenham's LineAlgohthm Using the SBIT Instrucdon: Series $32000\circledR$ Graphics Note 5,' Nationat Semicor ductor Apptication Note 524 April 1988
  8. H.K. Aghajan and B.H. Khalaj and T Kail ath, 'Estimation of Multiple 2-D Uniform Motions by SLIDE: Subspace-Based Line Detection,' IEEE Trcms. on Image Proces sing, Vol. 8, No 4, pp. 517-525 April 1999 https://doi.org/10.1109/83.753739
  9. H.K. Aghajan and T. Kailath, 'SLIDE: Su bspace-based line detection,' IEEE Trans. Pattern Anal. Machine IntelL, Vol. 16, pp. 1057-1073, Nov. 1994 https://doi.org/10.1109/34.334386
  10. S.S. Beauchemin and John L. Barron, 'The Frequency Structure of One Dimension al Occluding Image Signals' IEEE Trans. Pattern Anal. Machine IntelI, Vol. 22, No. 2, pp. 200-206 Feb. 2000 https://doi.org/10.1109/34.825758