Moving Object Segmentation using Space-oriented Object Boundary Linking and Background Registration

공간기반 객체 외곽선 연결과 배경 저장을 사용한 움직이는 객체 분할

  • 이호석 (호서대학교 컴퓨터공학부)
  • Published : 2005.02.01

Abstract

Moving object boundary is very important for moving object segmentation. But the moving object boundary shows broken boundary We invent a novel space-oriented boundary linking algorithm to link the broken boundary The boundary linking algorithm forms a quadrant around the terminating pixel in the broken boundary and searches forward other terminating pixel to link within a radius. The boundary linking algorithm guarantees shortest distance linking. We also register the background from image sequence. We construct two object masks, one from the result of boundary linking and the other from the registered background, and use these two complementary object masks together for moving object segmentation. We also suppress the moving cast shadow using Roberts gradient operator. The major advantages of the proposed algorithms are more accurate moving object segmentation and the segmentation of the object which has holes in its region using these two object masks. We experiment the algorithms using the standard MPEG-4 test sequences and real video sequence. The proposed algorithms are very efficient and can process QCIF image more than 48 fps and CIF image more than 19 fps using a 2.0GHz Pentium-4 computer.

동영상에서 움직이는 객체의 외곽선은 객체의 분할을 위하여 매우 중요하다. 그러나 객체의 외곽선에는 끊어진 외곽선(broken boundary)들이 많이 존재한다. 이 논문에서 우리는 새로운 공간 기반 외곽선 연결 알고리즘을 개발하여 끊어진 객체의 외곽선을 연결하였다. 객체 외곽선 연결 알고리즘은 끊어진 외곽선의 말단 픽셀(terminating pixel) 주변에 4분면을 형성한다. 그리고 반지름 범위 내에서 전 방향으로 탐색을 수행하여 가장 가까운 다른 말단 픽셀을 찾아 끊어진 객체의 외곽선을 연결한다. 시스템은 또한 입력된 동영상들로부터 배경을 저장한다. 시스템은 객체의 외곽선 연결 수행 결과로부터 하나의 객체 마스크를 생성하고 저장된 배경으로부터 또 하나의 객체 마스크를 생성하여 이 두 개의 객체 마스크를 함께 사용하여 동영상으로부터 움직이는 객체를 분할한다. 또한 시스템은 Roberts 기울기 연산자를 사용하여 추출된 움직이는 객체로부터 그림자도 제거한다. 제안된 알고리즘의 가장 큰 특징은 더욱 정확한 움직이는 객체의 분할과 내부에 구멍이 존재하는 움직이는 객체의 분할이다. 우리는 개발된 알고리즘을 표준 MPEG-4 테스트 영상과 카메라로 입력된 동영상을 사용하여 실험하였다. 제안된 알고리즘은 매우 좋은 효율을 나타내고 있다. 알고리즘은 2.0GHz Pentium-IV CPU에서 QCIF 영상은 최소한 초당 49 프레임이상 처리할 수 있으며 CIF 영상은 최소한 초당 19 프레임 이상 처리할 수 있다.

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