スポーツ選手の運動解析を目的とした背景差分とラべリングによる移動体追跡
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開始行:
[[太田研 公開用Wiki]]
*スポーツ選手の運動解析を目的とした背景差分とラべリングに...
#contents
*はじめに [#nce7495d]
近年、スポーツにおいてもＩＴを用いることが一般的になって...
#ref(sportsit03.jpg,center,wrap,nolink,400x273)
CENTER:図1 選手の移動分布解析例
本研究では、動いている物体を追跡することを目的としている...
*本手法の説明 [#l1799bcd]
**全体処理の流れ [#m457862]
#ref(fllow.jpg,center,wrap,nolink,30%)
CENTER:図2 全体処理の流れ
本実験の全体的な流れは、動画から1 フレームを取り
出し、そのフレームにたいして、前景と背景を分離し、物
体の抽出を行う。そしてその物体から追跡対象を判別し、
フレームごとに追跡対象物体の追跡を行う。抽出の手法
として、背景差分。判別の手法としてラベリング。追跡の
手法として、ユーグリッド距離、面積、移動方向を用いて実験...
う。おおまかな処理の流れは以下の通りである。
+ 背景差分により物体抽出
+ ラベリングによる物体判別
+ 物体の重心のユーグリッド距離、物体面積、移動方向による...
**物体抽出 [#nce7495d]
動いている物体を追跡するには、まず動いている物体
を抽出しなければならない。抽出方法はさまざまな方法
がある。今回は、抽出する物体が多くないということを
想定しているため、背景差分を用いた。
#ref(diff.jpg,center,nolink,400x273)
CENTER:図3 背景差分
背景差分法とは、背景の情報を記憶しておき、現在
の画像の各画素が背景に属しているか否かを何らかの基準で評...
背景に分割する手法のことである。
**物体判別 [#nce7495d]
物体を抽出した後に、複数の物体が抽出場合、それぞれを判別...
#ref(rabel.jpg,center,nolink,480x360)
CENTER:図4 ラベル処理
同じ連結成分に属する全ての画素に同じラベル（番号）を割り...
は異なったラベルを割り当てる操作を、連結成分のラベリング...
個別の連結成分の属性の解析に先だって各成分を抽出するため...
**物体追跡 [#nce7495d]
今回は、3つの手法で追跡を行った。
+フレーム間の重心距離による追跡
（ｘ軸の距離）の二乗と（ｙ軸の距離）の二乗の和をルートし...
#ref(dis.jpg,center,nolink,480x360)
CENTER:図5 フレーム間の重心距離
本実験では、フレーム間ごとにそれぞれのラベルの物体の重心...
+移動方向による追跡
この処理には、3 フレームを用いる。2 つ前のフレームと1 つ...
の移動方向を調べ、現在の物体がその方向に存在すれば、追跡...
#ref(direction.jpg,center,nolink,480x360)
CENTER:図6 移動方向
+面積による追跡
ラベリング処理を行う時に、求めた面積により物体を判別する...
と現フレームの面積を比較することにより、追跡物体を検出す...
物体に対しては、追跡対象としない判定を行うところで使用し...
#ref(area.jpg,center,nolink,480x360)
CENTER:図7 面積差
*実験 [#l1799bcd]
それぞれの手法による追跡の実験を行った。また、それぞれの...
+距離
+移動方向
+面積
+
*実験結果 [#l1799bcd]
Capture ウィンドウは、キャプチャした画像を表示する
ウィンドウ。Original ウィンドウは、背景差分をした結果を表...
Mask ウィンドウは背景差分した結果に平滑化や膨張収縮を加え...
ウ。Result ウィンドウは追跡対象人物の重心の位置を表示する...
グラフは、左上が原点（0，0）になっており、x 軸は画像の幅...
さを表している。追跡したのは、移動物体が二人の映像で、最...
追跡した結果である。
#ref(result4_half.png,center,nolink,480x360)
CENTER:図8 実験結果
#ref(sample.png,center,nolink,480x360)
CENTER:図9 追跡結果
*考察 [#l1799bcd]
背景差分とラベリングにより、物体を判別し、重心のユーグリ...
よりある程度の追跡が可能であるという結果が得られた。
それぞれの手法を組み合わせることによって、それぞれの弱点...
終了行:
[[太田研 公開用Wiki]]
*スポーツ選手の運動解析を目的とした背景差分とラべリングに...
#contents
*はじめに [#nce7495d]
近年、スポーツにおいてもＩＴを用いることが一般的になって...
#ref(sportsit03.jpg,center,wrap,nolink,400x273)
CENTER:図1 選手の移動分布解析例
本研究では、動いている物体を追跡することを目的としている...
*本手法の説明 [#l1799bcd]
**全体処理の流れ [#m457862]
#ref(fllow.jpg,center,wrap,nolink,30%)
CENTER:図2 全体処理の流れ
本実験の全体的な流れは、動画から1 フレームを取り
出し、そのフレームにたいして、前景と背景を分離し、物
体の抽出を行う。そしてその物体から追跡対象を判別し、
フレームごとに追跡対象物体の追跡を行う。抽出の手法
として、背景差分。判別の手法としてラベリング。追跡の
手法として、ユーグリッド距離、面積、移動方向を用いて実験...
う。おおまかな処理の流れは以下の通りである。
+ 背景差分により物体抽出
+ ラベリングによる物体判別
+ 物体の重心のユーグリッド距離、物体面積、移動方向による...
**物体抽出 [#nce7495d]
動いている物体を追跡するには、まず動いている物体
を抽出しなければならない。抽出方法はさまざまな方法
がある。今回は、抽出する物体が多くないということを
想定しているため、背景差分を用いた。
#ref(diff.jpg,center,nolink,400x273)
CENTER:図3 背景差分
背景差分法とは、背景の情報を記憶しておき、現在
の画像の各画素が背景に属しているか否かを何らかの基準で評...
背景に分割する手法のことである。
**物体判別 [#nce7495d]
物体を抽出した後に、複数の物体が抽出場合、それぞれを判別...
#ref(rabel.jpg,center,nolink,480x360)
CENTER:図4 ラベル処理
同じ連結成分に属する全ての画素に同じラベル（番号）を割り...
は異なったラベルを割り当てる操作を、連結成分のラベリング...
個別の連結成分の属性の解析に先だって各成分を抽出するため...
**物体追跡 [#nce7495d]
今回は、3つの手法で追跡を行った。
+フレーム間の重心距離による追跡
（ｘ軸の距離）の二乗と（ｙ軸の距離）の二乗の和をルートし...
#ref(dis.jpg,center,nolink,480x360)
CENTER:図5 フレーム間の重心距離
本実験では、フレーム間ごとにそれぞれのラベルの物体の重心...
+移動方向による追跡
この処理には、3 フレームを用いる。2 つ前のフレームと1 つ...
の移動方向を調べ、現在の物体がその方向に存在すれば、追跡...
#ref(direction.jpg,center,nolink,480x360)
CENTER:図6 移動方向
+面積による追跡
ラベリング処理を行う時に、求めた面積により物体を判別する...
と現フレームの面積を比較することにより、追跡物体を検出す...
物体に対しては、追跡対象としない判定を行うところで使用し...
#ref(area.jpg,center,nolink,480x360)
CENTER:図7 面積差
*実験 [#l1799bcd]
それぞれの手法による追跡の実験を行った。また、それぞれの...
+距離
+移動方向
+面積
+
*実験結果 [#l1799bcd]
Capture ウィンドウは、キャプチャした画像を表示する
ウィンドウ。Original ウィンドウは、背景差分をした結果を表...
Mask ウィンドウは背景差分した結果に平滑化や膨張収縮を加え...
ウ。Result ウィンドウは追跡対象人物の重心の位置を表示する...
グラフは、左上が原点（0，0）になっており、x 軸は画像の幅...
さを表している。追跡したのは、移動物体が二人の映像で、最...
追跡した結果である。
#ref(result4_half.png,center,nolink,480x360)
CENTER:図8 実験結果
#ref(sample.png,center,nolink,480x360)
CENTER:図9 追跡結果
*考察 [#l1799bcd]
背景差分とラベリングにより、物体を判別し、重心のユーグリ...
よりある程度の追跡が可能であるという結果が得られた。
それぞれの手法を組み合わせることによって、それぞれの弱点...
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