Trajectory Approximation of Video Based on Phase Correlation for Forward Facing Camera

要約

このペーパーでは、視覚的なオドメトリを活用して、GPS が拒否された環境でカメラ センサーから軌跡を抽出するための革新的なアプローチを紹介します。
このシステムは、車両に搭載された前方カメラで撮影されたビデオ映像を入力として受け取り、出力はカメラの軌跡を表すチェーン コードになります。
提案された方法論には、いくつかの重要なステップが含まれます。
まず、ビデオの連続フレーム間の位相相関を使用して、重要な情報を抽出します。
続いて、位相相関から導出された x シフト値に基づく、「ダイナミック チェーン コード」と呼ばれる新しいチェーン コード方法を導入します。
3 番目のステップでは、しきい値を設定し、対応するチェーン コードを抽出することによって、方向の変化 (前方、左方、右方) を決定します。
この抽出されたコードは、その後の処理のためにバッファに保存されます。
特に、当社のシステムは空間特徴に依存する従来の方法よりも優れたパフォーマンスを発揮し、騒がしい環境でも優れた速度と堅牢性を示します。
重要なのは、私たちのアプローチは外部カメラのキャリブレーション情報なしで機能することです。
さらに、視覚的なオドメトリを組み込むことで、当社のシステムはカメラの動きの推定精度を向上させ、軌道ダイナミクスをより包括的に理解できるようになります。
最後に、システムは正規化されたカメラの動きの軌跡の視覚化で最高潮に達します。

要約(オリジナル)

In this paper, we introduce an innovative approach for extracting trajectories from a camera sensor in GPS-denied environments, leveraging visual odometry. The system takes video footage captured by a forward-facing camera mounted on a vehicle as input, with the output being a chain code representing the camera’s trajectory. The proposed methodology involves several key steps. Firstly, we employ phase correlation between consecutive frames of the video to extract essential information. Subsequently, we introduce a novel chain code method termed ‘dynamic chain code,’ which is based on the x-shift values derived from the phase correlation. The third step involves determining directional changes (forward, left, right) by establishing thresholds and extracting the corresponding chain code. This extracted code is then stored in a buffer for further processing. Notably, our system outperforms traditional methods reliant on spatial features, exhibiting greater speed and robustness in noisy environments. Importantly, our approach operates without external camera calibration information. Moreover, by incorporating visual odometry, our system enhances its accuracy in estimating camera motion, providing a more comprehensive understanding of trajectory dynamics. Finally, the system culminates in the visualization of the normalized camera motion trajectory.

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