긴 비디오 프레임들에서의 강건한 2차원 특징점 추적 = Robust 2D Feature Tracking in Long Video Sequences

국문 초록 (Abstract)

비디오 영상 프레임들에서 2D 특징점들을 지속적으로 추적하는 문제는 프레임 간의 빈번한 특징점 매칭 실패로 인하여 어려움을 겪어왔다. 본 논문에서는 긴 비디오 프레임들에서 강건하게 2D 특징점들을 추적하는 기법을 제안한다. 이전 프레임까지 추적되어온 각 특징점에 대해 움직임 상태변수를 정의하고 이들 상태변수로부터 현재 프레임에서의 움직임을 예측한다. 예측된 움직임은 추적을 위한 탐색 윈도우를 설정을 위한 초기 위치로 지정된다. 유사성 검사를 통해서 탐색 윈도우 내에서 대응점을 결정한다. 측정 데이터를 반영하여 현재 프레임에서의 특징점의 움직임 상태 변수를 수정하는 과정을 갖는다. 특징점의 추적 결과는 오차를 포함하고 있고 잘못된 추적이 발생될 수 있다. 잘못 추적된 이상값들은 RANSAC 알고리즘을 적용하여 제거함으로써 정확한 특징점 추적이 지속될 수 있도록 한다. 실제 비디오 프레임들에 대해 특징점 추적을 실시한 결과 긴 비디오 프레임들에 대해서도 특징점 추적이 안정적으로 수행됨을 확인할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Feature tracking in video frame sequences has suffered from the instability and the frequent failure of feature matching between two successive frames. In this paper, we propose a robust 2D feature tracking method that is stable to long video sequences. To improve the stability of feature tracking, we predict the spatial movement in the current image frame using the state variables. The predicted current movement is used for the initialization of the search window. By computing the feature similarities in the search window, we refine the current feature positions. Then, the current feature states are updated. This tracking process is repeated for each input frame. To reduce false matches, the outlier rejection stage is also introduced. Experimental results from real video sequences showed that the proposed method performs stable feature tracking for long frame sequences.