피라미드 기반 광류 추정을 이용한 영상 내의 임의의 점 추적 알고리즘

Algorithm for Arbitrary Point Tracking using Pyramidal Optical Flow

본 논문에서는 피라미드 기반 광류 추정 방법과 이를 이용하여 영상 내 임의의 점 추적 알고리즘에 대해 설명한다. 본 논문에서는 Lucas-Kanade 광류 추정 방법을 기반으로 광류를 계산하였다. 작은 움직임에 민감하면서 큰 움직임까지 계산할 수 있도록 영상 피라미드를 사용하였고, 영상 피라미드와 Lucas-Kanade 광류 추정 방법을 혼합하는 과정에서 영상 피라미드의 하위수준으로 내려갈수록 증폭되는 광류 추정 오차를 줄이기 위한 정제방범을 제안하였다. 또한 광류의 제약조건과 부화소 보간을 이용하여 광류 추정의 정확도를 높였으며, 추적하고자 하는 영상내의 임의의 점 주변의 광류 값을 이용하여 테두리나 모퉁이 같은 특징이 없는 점들의 추적도 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 웹 카메라를 이용하여 제안된 알고리즘의 광류 계산 결과와 임의의 점 추적 결과를 제시한다.

This paper describes an algorithm for arbitrary point tracking using pyramidal optical flow. The optical flow is calculated based on the Lucas-Kanade's optical flow estimation in this paper. The image pyramid is employed to calculate a big motion while being sensitive to a small motion. Furthermore, a rectification process is proposed to reduce the error which is increased as it goes down to the lower level of the image pyramid. The accuracy of the optical flow estimation was increased by using some constraints and sub-pixel interpolation of the optical flow and this makes our algorithm to track points in which they do not have features such as edges or corners. The proposed algorithm is implemented and primary results are shown in this paper.