Detección de Movimiento en Imágenes Digitales
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1 Detección de Movimiento en Imágenes Digitales “tracking” Por: Héctor Duque <he- [email protected]> MISC - Universidad de Los Andes
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Detección de Movimiento en Imágenes Digitales. “tracking” Por: Héctor Duque MISC - Universidad de Los Andes. Contenido. (1) El problema del “tracking” (2) Objetivos propuestos (3) Marco Teórico (4) Metodología Propuesta (5) Resultados - PowerPoint PPT Presentation
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Detección de Movimientoen Imágenes Digitales
“tracking”
Por: Héctor Duque <[email protected]>MISC - Universidad de Los Andes
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Contenido ...
• (1) El problema del “tracking”
• (2) Objetivos propuestos
• (3) Marco Teórico
• (4) Metodología Propuesta
• (5) Resultados
• (6) Conclusiones y Trabajo Futuro
• (7) Créditos y Bibliografía
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(1) El problema del “tracking” ...
1 Segmento = N Frames consecutivos ...
Mov en x
Mov en y
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una realidad en 3 dimensiones proyectada sobre un mundo bi-dimensional. Se representa mediante la adición de la variable tiempo en la función de la imagen f(x1,x2,t)].
Hacer seguimiento a objetos móviles en secuencias de movimiento y determinar características cuantitativas y cualitativas de estos.
(1) El problema del “tracking” ...
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(1) El problema del “tracking” en Marcha Humana ...
El análisis de marcha consiste en extraer característicasde objetos existentes en escenas de Marcha.
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(1) Tracking en Marcha Humana ...
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(2) Objetivos propuestos
• Desarrollar una metodología para detectar las condiciones de movimiento en secuencias de imágenes
• Implementar un prototipo para mostrar la aplicabilidad de dicha metodología
• Aplicar la metodología a Marcha Humana para obtener vectores de velocidad y trayectoria
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Marco Teórico ...
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(3) Marco Teórico
11.......
[1 , 0, 0 ] [ 0, 1, 0] ........ [ 0, .... ]SUM=
* exp[j2kxt]
* exp[j2kxt] * exp[j2k(x+1)t] * exp[j2k(x+t)t]
= cos(j2k(x+t)t) + jsin(j2k(x+t)t)
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(3) Marco Teórico
M-1 N-1
gx(t,k1) = f(x,y,t) exp(j2k1xt), t=0, 1, ..., T-1 x=0 y=0
y, M-1 N-1
gy(t,k2) = f(x,y,t) exp(j2k2yt), t=0, 1, ..., T-1 x=0 y=0
Proyecciones pesadas
==> sinosoide complejo con frec vk si se mueve v pixels
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La Transformada del Coseno.
La transformada del coseno corresponde a la parte real de las funciónes de proyección con peso gx(t,k1) y gy(t,k2),
(3) Marco Teórico
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(3) Marco Teórico
T-1Gx(u1,k1) = 1/T gx(t,k1) exp(-j2u1t / T), u1=0, 1, ..., T-1 t=0
y, T-1
Gy(u2,k2) = 1/T gy(t,k2) exp(-j2u2t / T), u2=0, 1, ..., T-1 t=0
Transformada de Fourier
u1 = v 1k1, u2 = v 2k2 Espectro con pico en vk
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(3) Marco Teórico
Imágenes de Diferencias Acumuladas (Absoluta, Negativa y Positiva)
fd(x1,x2,t1,t2) = 1, si | f(x1,x2,t2) - f(x1,x2,t1) | > Td
0, en caso contrario
AADI PADI NADI
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Metodología ...
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(4) Metodología Propuesta ... Preparación Imágenes
4.1. Máscaras4.2. Binarización4.3. Dilatación / Erosión4.4. Escalamiento en Y
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(4) Metodología Propuesta ... Preparación Imágenes
SUMA
DILATACION
EROSION
ESCALA_MIENTO Y
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(4) Metodología Propuesta ... Procesamiento de las Imágenes
PadiPadi
PadiPadi
PadiPadi
Fourier Fourier
Fourier
Fourier Fourier
Fourier
4.5. POLIGONIZAR ...
Velocidad
Posición
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(4) Metodología Propuesta ... Toma del Video
•13 zonas•3 segmentos / zona• 8 frames / segmento ==> 288 frames
• para 3 segundosse tienen aprox 90 fr/s
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0 30 X 3 90 fr
0 30 128 X 3 288 fr
=1 fr
(4) Metodología Propuesta ... Toma del Video
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(4) Metodología Propuesta ... Procesamiento de las Imágenes4.6. Tracking (posición y velocidad)
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(4) Metodología Propuesta ... Procesamiento de las Imágenes
4.7. Escalamiento Inverso
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(4) Metodología Propuesta ... Procesamiento de las Imágenes
4.7. Cálculo error
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(5) Resultados ...
Videos ...
Rooosvelt 03 RODILLA
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(5) Resultados ... Transformada Coseno X/Y
roosvelt 03 RODILLA
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(5) Resultados ... Comportamiento Velocidad en X/Y
roosvelt03 RODILLA
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(5) Resultados ...
Videos ...
Roosvelt 03 PIE
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(5) Resultados ... Transformada Coseno X/Y
roosvelt 03 PIE
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(5) Resultados ... Comportamiento Velocidad en X/Y
roosvelt 03 PIE
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(5) Resultados ...
Videos ...
hec CINTURA
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(5) Resultados ... Transformada Coseno X/Y
hec CINTURA
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(5) Resultados ... Comportamiento Velocidad en X/Y
hec CINTURA
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(5) Resultados ...
Videos ...
hec RODILLA
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(5) Resultados ... Transformada Coseno X/Y
hec RODILLA
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(5) Resultados ... Comportamiento Velocidad en X/Y
hec RODILLA
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(5) Resultados ...
Videos ...
Roosvelt 01 RODILLA
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Error: 6% al 10%
roosvelt 03 RODILLA
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Prototipo: hdMovtolinux / lesstif / c
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(6) Conclusiones
El cálculo de trayectoria es altamente satisfactorio.
El cálculo de velocidad se ve afectado cuando haycambios de dirección o velocidad
El cálculo de la velocidad es útil a nivel local.
La velocidad detectada no tiene sentido a nivel global (no se puede determinar una velocidad total)
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Pico(cambio dedirección)
Aceleración(cambio develocidad)
(6) Trabajo Futuro
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(6) Trabajo Futuro
Investigar técnicas de manejo de aceleración en los objetos móviles.
Detección simultánea de varios puntos móviles en tiempo real.
Basado en cámaras sincronizadas obtener trayectorias en 3 dimensiones.
Implementación eficiente usando técnicas de algorítmica paralela para lograr análisis de trayectoria en tiempo real
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Proyecto de tesis de Maestría en Ingeniería de Sistemas y Computación (MISC)Universidad de Los Andes.
Asesores:
José Tiberio Hernández - SistemasAlfredo Restrepo - EléctricaHarold Castro - SistemasJaime Bohorquez - Sistemas
Principal fuente bibliográfica:
Application of the One-Dimensional Fourier Transform for Tracking MovingObjects in Noisy Environments, Sarah A. Rajala, Alfy N. Riddle, Wesley E. Snyder, Computer Vision, Graphics And Image Processing 21, 280-293, 1983
Displacement Measurement and Its Application in Interframe Image Coding, Jain J.R.,IEEE trans Computers, vol COM29, pp 1799-1808, 1981
