スライド 1

複数尤度を用いた
3次元パーティクルフィルタによる選手の追跡
IS1-39
西濃 拓郎 滝口 哲也 有木 康雄(神戸大学)
研究背景
自動映像生成技術
視点固定映像
映像の撮影・編集には多大なコストがかかる
視聴者の嗜好に対応した編集が要求される
低コスト環境下(単眼映像)でも編集可能な技術
付加価値
→映像・解説の生成のためには選手の3次元位置情報が必要不可欠
提案システム
Earth Mover’s Distance
学習データ
上面図
SVM
供給量
H-S空間2次元ヒストグラム
P  {( p1, wp1 ),, ( pm , wpm )}:供給地集合
EMD
特徴ベクトル
3D Particle
Filter
入力動画
出力動画
t=t+1
状態ベクトル: x
(n)

 px , p y ; vx , v y ; ax , a y
(n)
(n)
Q  {(q1, wq1 ),, (qn , wqn )} :需要地集合
d ij 
3D Particle filter
(n)
(n)
(n)

需要量
n
(p
k 1
ik
 q jk )
m
n
WORK ( P, Q)   d ij f ij EMD ( P, Q ) 
2
i 1 j 1
WORK ( P, Q )
 
p( yt | xt )  pD    pH  (1   )  pC
n
Detection
検出結果ベースの尤度 pD
Matching Matrix
Step1. Matching Matrix を計算する
Tracker
N
s(tr, det)  g (tr, det)  (c(det)    pN (det  p))
×
SVM
SVM score
状態遷移
ptr
pD  I (tr)(  c( p)   pN ( p  det ))
*
ヒストグラムベースの尤度 p H
・Earth Mover’s Distance と Bhattacharyya距離
相関値ベースの尤度 pC
( / 2) I 2*2 
 p I1*2 



I 2*2  xt    v I1*2 



I 2*2

I
a
1
*
2



2
・正規化相互相関値
評価実験
実験データ :平均330フレームのクリッピング映像×12
パーティクル数 :300
正解データと追跡結果の距離が5画素以内であれば追跡成功とした
出力動画と上面図
•sample10
1
選手iの追跡成功フレーム数
追跡精度  
P i 1 選手iの映っている全フレー ム数
P
3Dパーティクルフィルタの有効性
2D
追跡精度[%]
×
×
○
× Bhattacharyya ○
70.30
72.41
EMD
×
○
○ Bhattacharyya ○
73.64
75.52
S
Step2. 各Tracker と最もマッチする検出結果det*を決定する
Step3. 尤度を計算する
加速度直線運動を仮定
位置ノイズの分散は追跡対象の大きさによって変化
速度ノイズと加速度ノイズの分散は連続追跡成功
フレーム数に反比例
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
i 1
j 1
複数の特徴をベースとした尤度を組み合わせることによって
オクルージョンに頑健な尤度とする
×
実験結果
n
尤度評価
(n) T
×
 I 2*2 I 2*2

xt   2*2 I 2*2
 2*2  2*2

m
3D
•sample13
f ij