Self Windowingを用いた高速対象追跡


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Self windowingは入力画像と前フレームでの対象画像のdilation画像と の論理和を計算することにより対象を抽出する簡単なアルゴリズムである。こ のアルゴリズムでは高速ビジョンの特徴、つまり対象画像の全ての画素は前フ レームの対象画像の1画素だけ膨らませた範囲内に必ず存在するという特徴を 用いることにより簡単化されている。時刻kにおける入力画像を fk(i,j)とし, 対象画像をgk(i,j)とするとき, このア ルゴリズムは次のように記述される。 ("|","&" それぞれは OR, AND 演算).

gk+1(i,j) = ( gk(i,j) | gk(i+1,j) | gk(i-1,j) | gk(i,j+1) | gk(i,j-1)) & fk+1(i,j)

実際にこのアルゴリズムを用いたものとして、1ms visual feedback system上で、環 境との衝突や分離なども考慮した対象追跡アルゴリズムを実装した。実行時間 については、Self Windowingによる対象追跡が300us, 衝突検出が 480us, 分離検出が1.7ms必要とするため、現在、合計で2.5msの実行時間を必 要とする. この速度は、ビジョンチップシステムに総和回路やコントローラな どを実装することにより、飛躍的に向上するものである(100倍程度早くなる)。

Reference

  1. Idaku Ishii, Yoshihiro Nakabo, and Masatoshi Ishikawa: Target Tracking Algorithm for 1ms Visual Feedback System Using Massively Parallel Processing, IEEE Int. Conf. Robotics and Automation (Minneapolis, 1996.4.25)/Proc. IEEE Int. Conf. Robotics and Automation, pp.2309-2314

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