画像パターン特徴とノイズを考慮したオプティカルフローの確率分布推定法

摘要

画像のヘッセ行列を用いたオプティカルフローの拘束式と画像上のノイズ量推定とを利用して、各点毎に2次元速度ベクトルの確率分布を推定する方法を提案する。 2次微分を計算するヘッセ行列はノイズに対して過敏だが、本報告では、2次元ノイズ分布を仮定して明示的に利用することによって、各点毎に速度ベクトルを確率の分布として表現する。 これにより得られる分布は、点の動きの可能性をその点の特性と共に的確に表現する。 例えば、輝度変化が複雑な点では分布は狭い範囲に限定される、エッジ上の点では分布は線上に広がる、一様な領域では分布は一様になる、などの結果が得られる。 確率分布は各点毎に得られるため、近傍で動きが同じである場合は結果を容易に統合でき、顔たな分布が得られる。 このうち、最も確からしいベクトルをその点の速度ベクトルと推定すると、ほとんどの点で速度ベクトルを正しく推定できる。