В начале статьи рассматривается актуальность задачи отслеживания объектов. Затем производится классификация основных методов. Методы отслеживании объектов могут быть разделены на 5 групп:
Методы, основанные на модели используют априорные знания о форме типичных объектов в сцене. Определение параметризованных моделей делает возможным отслеживание частично перекрывающихся объектов. Этот подход имеет высокую вычислительную сложность и не позволяет отслеживать объекты, не находящихся в базе данных.
Методы, основанные на представлении отслеживают связанные регионы, которые приблизительно соответствуют изображениям объектов. Стратегия отслеживания оперирует информацией, полученной для целых регионов. Примером такой информации может быть движение, цвет и текстура. Эти методы обычно не могут справиться со сложными деформациями.
Вместо отслеживания полного набора точек, методы, использующие контур, отслеживают только контур объекта. Эти методы на основе информации о движении проецируют положение контура на следующий кадр и адоптируют его в соответствии с положением объекта в это кадре. Вычислительная сложность метода велика и большие перемещения, связанные с деформациями объекта, не могут быть корректно обработаны. Улучшение метода состоит в использовании модели деформируемого объекта, таких, как модели активных контуров (змеи) или сетки. Представление, основанное на контуре, может уменьшить вычислительную сложность задачи. Оно позволяет отслеживать и жесткие и деформируемые объекты. Однако, оно не позволяет отслеживать частично перекрывающиеся объекты. Чтобы разрешить проблему частичных перекрытий, можно использовать фильтр Калмана и измерение оптического потока. Двумерные сетки также используются для отслеживания объектов. Это представление движения и формы объекта базируется на предположении, что начальный вид объекта может быть определен и движение объекта может быть описано кусочными аффинными преобразованиями.
Четвертую группу методов отслеживания составляют методы, использующие особенности изображения объекта для отслеживания перемещений частей объекта. Было предложено несколько подобных методов. Например, в одном из них отслеживаются углы объектов. Отслеживание частей объектов приводит к стабильным результатам даже при частичном перекрытии объектов. Основная проблема данного подхода - необходимость группировки найденных особенностей и определение к какому объекту относится каждая особенность.
Последнюю группу методов составляют гибридные методы, основанные на отслеживании регионов и особенностей. Они используют преимущества обеих подходов, сначала определяя объект как единую сущность, а затем отслеживая его части. Алгоритмы используют представление изображения как иерархию частей и производят отслеживание на основе взаимодействия разных уровней иерархии. Иерархия состоит из уровня объектов и уровня регионов. Уровень объектов определяет топологию объектов. Уровень регионов определяет топологию однородных областей, из которых состоит объект. Это позволяет системе справляться с деформациями объектов. Однако, метод имеет высокую вычислительную сложность, обусловленную проецированием и адаптацией сложных моделей движения регионов.
Далее в статье подробно описывается разработанный авторами гибридный алгоритм отслеживания объектов.
Обратно в библиотеку