Differential estimation of the global motion parameters zoom and pan

A differential motion estimation technique for television sequences is presented which measures the parameters of global motion in the image plane due to zoom and pan of the camera. The algorithm is based on a two-dimensional signal model and a three-parameter model for motion description. The first global parameter describes a change in focal length corresponding to the ratio of the focal lengths before and after zooming. In the case of panning, two additional parameters have to be considered. Compared to known techniques, estimation errors due to displacement measurements are avoided as the algorithm measures the global parameters directly from the image signal. In order to reduce disturbing influences caused by moving objects or ambiguous matches, several sets of parameters are calculated locally, which are evaluated globally in a histogram. Die Arbeit behandelt ein differentielles Schätzverfahren, das die globalen Bewegungen Zoom und Pan im Bild miβt, die durch Kamerabewegungen hervorgerufen werden. Der Algorithmus basiert auf einem zweidimensionalen Signalmodell und einem drei-parametrigen Modell zur Bewegungsbeschreibung. Der erste Parameter des Bewegungsmodells beschreibt eine Änderung der Kamerabrennweite bzw. das Verhältnis der Brennweiten der Kamera vor und nach der Zoombewegung. Im Falle des Kameraschwenks sind zwei weitere Parameter zur Bewegungsbeschreibung notwendig. Im Vergleich zu bekannten Verfahren werden Schätzfehler der globalen Parameter, die durch Meβungenauigkeiten des Verschiebungsfeldes hervorgerufen werden, dadurch vermieden, daβ der Algorithmus die globalen Bewegungsparameter direkt aus dem Bildsignal berechnet. Um störende Einflüsse von bewegten Objekten und Mehrdeutigkeiten in der Bewegungsschätzung zu unterdrücken, werden lokal mehrere Bewegungssätze geschätzt, die global in einem Histogram ausgewertet werden. Une méthode d'estimation du mouvement différentiel dans les images de télévision est présentée. Elle mesure les paramètres globaux du mouvement dans le plan de l'image, dû au zoom et au panoramique de la caméra. L'algorithme est basé sur un modèle 2-D du signal et un modèle à trois paramètres pour la description du mouvement. Le premier paramètre global décrit un changement dans la distance focale et correspond au rapport existant entre les distances focales avant et après le zooming. Dans le cas d'un panoramique, deux paramètres supplémentaires sont à considérer. Par comparaison aux techniques connues, les erreurs d'est