Active contour models for object tracking using prior contour are investigated. The proposed algorithm uses edge or color feature for tracking and also uses the prior contour information for robust characteristics. The orthogonal search to contour extend search range and reduce computational burden compared with conventional snake algorithms, Kass's variational method, Amini's dynamic programming, William's greedy algorithm. The conventional algorithms has many problem in tracking, so model techniques are noticed in tracking with snake. The tracking with models such as deformable model, eigenvector model and dynamic model are suggested. But they need so complex procedure such as training, estimation and matching. The pro-posed algorithm suggests the tracking scheme such like Kass's one, energy minimization problem. But it use the prior contour as a model defining smooth similarities with two contours. The algorithm search normally and use dynamic programming to solve energy minimization problem. The main drawbacks of conventional snake algorithm - shrinking, limited search range, sensitive to noises - improved with the proposed algorithm. The external energy using color is also introduced. This color information can get from prior contour. It is updated for each frame and give the robust characteristic to track a solid-color objects. It can be adopted to robocup to detect ball or patch-tracking application because of the ability to be able to use shape and color information in the same time.
능동 폐곡선 모델은 강체 또는 변형체의 영역분할 및 추적에 유용한 도구로서 개발되었다. 특히 Kass가 제안한 스네이크(snake)는 에너지를 기반으로 설계되는 능동 폐곡선 모델의 일종이며, 에너지 최소화를통해서영역분할 및 추적이 실행된다.
본 논문에서는 기존에 제안된 스네이크 모델이 실제 이미지상에서 많은 지역 최소점에 빠지게 되는 현상을 해결해보고자 이전의 폐곡선이 잘 추적되었다는 가정하에 그 폐곡선의 정보를 이용하여 강인한 추적을 행하는 스네이크 모델을 제안하였다. 1차원의 검색과정을 통하여 검색영역의 확장을 가져왔고 이전의 폐곡선을 이용하여 강인한 특성을 부여하였다. 다이나믹 프로그래밍(dynamic programming)을 통하여 구해진 에너지 최소점을 이전의 폐곡선과 가장 유사한 형태를 띄는 폐곡선으로 판단한다. 제안된 알고리즘을 통하여 기존의 스네이크의 문제점으로 지적되었던 수축 성분과 검색영역의 한계 그리고 다른물체에 의한 외부 힘에 의한 에러등에 대한 성질을 향상시킬 수 있다. 외부력으로 칼라를 쓰는 방법이 제안되었는데 이는 칼라의 차이에 의한 외부력을 표현하기 위해서 제안되었다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 스네이크의 유효성을 입증하였다.
