動的色境界の提案と道路標識追跡・認識への応用

摘要

画像に対する対象のモデルマッチング法の一つとしてChamfer Matching がある．この手法では，入力画像とモデルテンプレートのエッジ間の距離を極小化する並進パラメータとアフィン変換パラメータを推定することで，対象追跡を行う．しかし，単純なエッジ検出とChamfer Matching を組み合わせて道路標識の追跡を行った場合には，モーションブラ一によって，エッジが消えるような場面や，対象周辺の背景部分にエッジが多く，その影響を受けやすいような場面では，安定な追跡は困難である．この解決策として，道路標識の色の顕著性を利用してエッジを抽出することも考えられる．しかし，画像上の標識の色は照明条件によって大きく変化することや，看板や紅葉など類似した色の背景物体も数多く存在することから，この方法は必ずしも有効な手法とは言えない．本研究では，1）RGB 各画像の局所領域で動的に閥値を決定して画素を3bit 表現し，2）その値が変化する境界をエッジとして抽出し，3）さらにエッジ両側のbit パターンがモデルエッジと一致する部分だけを抽出する，という処理により対象追跡に適したエッジを抽出する方法を提案する．実験では本手法とChamfer Matching によって，実環境下でも安定に道路標識の追跡が行えることを示す．%Chamfer matching is the method for finding minimum distance matching between input and template edges. This method can be applied to traffic sign tracking, however, it fails when edges of input images cannot be detected due to motion blurring or messy background edges attract the template. For obtaining clear target edges, specific color information of traffic sign could be used, however, color information can easily be changed by illumination conditions and similar background colors can be found around the traffic signs, e.g., signboards, tinted autumnal leaves, and so on. This report presents a new edge detection method based on color information. First we apply dynamic thresholding for local RGB images around the target and obtain 3bit pixel color representation. Then we extract the 3bit color boundaries having the same bit patterns around them with the model edges. Through the experiment, we confirmed that the proposed method is robust against the illumination changes, and we can realize robust target tracking by combining our method with extended chamfer matching.