Графове представлення просторово-часової динаміки контурів об’єктів з відео за допомогою параметризації кривих NURBS

Abstract

У статті розглядається метод графового подання просторово-часової динаміки контурів об’єктів у відеопотоці з використанням параметризації кривих NURBS. Актуальність теми обумовлена зростаючою потребою в точній ідентифікації рухомих об’єктів у системах відеоспостереження, автономних платформах, інтелектуальних системах аналізу поведінки та візуального моніторингу. Запропонований підхід передбачає покадрове виділення контурів рухомих об’єктів на основі сучасних методів сегментації, подальшу апроксимацію отриманих контурів кривими NURBS, параметризацію кривих для отримання структурованих геометричних даних та побудову графової структури, яка дозволяє формалізовано відобразити просторову форму і динаміку об’єкта протягом заданого відеоінтервалу. Створюється модель просторово-часових графів, у яких вузли відповідають контрольним точкам параметризованих кривих на кожному кадрі, а ребра описують як просторові зв’язки між точками в межах одного кадру, так і часові залежності між відповідними точками на послідовних кадрах. Такий підхід дозволяє відобразити не лише геометричну форму об’єкта, а й зміну її положення в часі, що є критично важливим для задач відстеження, прогнозування та ідентифікації. Показано приклади графового представлення контурів об’єктів на основі відеоданих, а також ілюстровано приклад структури побудованого просторово-часового графа. Запропонований підхід є завершеним функціональним рішенням для подання об’єктів з відео у вигляді структурованих графів, придатних до аналізу за допомогою графових нейронних мереж, зокрема ST-GCN.