The accurate occlusion area detection is very useful for various video applications such as deinterlacing and frame rate conversion. This thesis aims at improving the accuracy of occlusion detection in a video sequence. To achieve this purpose, the adaptive bilateral filtering based optical flow estimation algorithm had been suggested. To find correct occlusion regions, the algorithm uses adaptive bilateral filters and regularizes the flow computation. Thereby, it was able to achieve the smoothly varied optical flow field with highly desirable motion discontinuities. However, this algorithm starts with an inaccurate initial optical flow which is obtained from a conventional scheme. This is because it uses a two-step updating model that may induce the error in estimating the data optical flow energy. For accurate occlusion region detection, we adopt a high accuracy optical flow estimation scheme for an initial optical flow and the flow refinement. We also apply adaptive bilateral filters in the iterative optical flow refinement procedure. We then try to minimize the optical flow data energy and the smoothness energy simultaneously by considering occlusion region information. The pyramidal scheme is used in the optical flow estimation process for computational efficiency. The algorithm is implemented and its performance is examined by using several video sequences. The experimental results show that the algorithm is prospective for determining accurate occlusion regions.
Occlusion의 문제는 video processing에서 각 frame 간의 움직임을 구하고 활용하는 과정에서 발생하는 문제이다. 대부분의 움직임 추정 방법은 현재 frame과 다음 frame의 각각의 영상 정보를 이용하여 움직임을 구하게 된다. 이 때 background와 다른 움직임을 가지는 moving object 에 의해 가려져 한 쪽 frame에서만 정보를 가지는 region을 occlusion region이라고 한다. 현재 움직임 추정 방법 중에서 비록 계산 시간은 많이 걸리고 복잡하지만 높은 정확도로 인해 관심의 대상이 되고 있는 optical flow의 추정을 기반으로 정확한 occlusion region을 찾아내고자 하는 연구가 활발히 진행 중에 있다. 보다 정확한 occlusion region검출을 위해 optical flow의 에너지 재정의와 bilateral filters를 이용하여 성능을 개선하였다. 기존의 bilateral filters알고리즘에서 두단계의 과정을 한단계로 줄여 시스템의 속도를 개선하였고 초기 optical flow를 보다 정확한 알고리즘을 바탕으로 구현된 Brox알고리즘을 이용하여 정확한 occlusion region검출을 하였다. 그리고 다양한 실제 영상에 적용하여 그 결과를 보인다.