Μονάδα:
Κατεύθυνση / ειδίκευση Τεχνολογίες Πληροφορικής και Επικοινωνιών (ΤΠΕ)Πληροφορική
Ημερομηνία κατάθεσης:
2017-10-26
Συγγραφέας:
Φίλιππας Δημήτριος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Σέργιος Θεοδωρίδης, Καθηγητής, Τμήμα Πληροφορικής, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Πρωτότυπος Τίτλος:
Εντοπισμός και Παρακολούθηση Κινούμενων Οχημάτων από RGB και Υπερφασματικά Δεδομένα Βίντεο
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Εντοπισμός και Παρακολούθηση Κινούμενων Οχημάτων από RGB και Υπερφασματικά Δεδομένα Βίντεο
Περίληψη:
Η ραγδαία ανάπτυξη της Όρασης Υπολογιστών έχει συντελέσει στην έρευνα και ανάπτυξη νέων μεθόδων και τεχνικών για την αξιοποίηση τηλεπισκοπικών δεδομένων. Προς αυτή τη κατεύθυνση, στην παρούσα εργασία σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε μία μέθοδος εντοπισμού και παρακολούθησης κινούμενων οχημάτων σε ακολουθίες εικόνων (βίντεο). Συγκεκριμένα, αναλύθηκαν τόσο έγχρωμα (RGB) όσο και υπερφασματικά δεδομένα βίντεο που συλλέχθηκαν στον αυτοκινητόδρομο της Αττικής Οδού. Ιδιαίτερο βάρος δόθηκε στη μελέτη και ανάπτυξη κατάλληλων τεχνικών επεξεργασίας για υπερφασματικά δεδομένα καθώς στην περίπτωση αυτή το πρόβλημα του εντοπισμού προέκυψε σχετικά πιο περίπλοκο και απαιτητικό.
Αρχικά, οι βασικές προεπεξεργασίες περιλάμβαναν την αντιστοίχιση των εικόνων (καρέ) του RGB βίντεο, την παρεμβολής στα υπερφασματικάδεδομένα και του προβολικού μετασχηματισμού και στα δύο είδη των δεδομένων. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται η αφαίρεση υποβάθρου εφαρμόζοντας τη μέθοδο Adaptive Background Subtraction για το RGB και μίας αντίστοιχης συνδυαστικής (με επιπλέον αφαίρεση τριών καρέ) για τα υπερφασματικά δεδομένα. Ακολούθησε ο εντοπισμός και η αναγνώριση των κινούμενων οχημάτων του αυτοκινητοδρόμου με ελαχιστοποίηση ενός μεγέθους κόστους, και τέλος η παρακολούθηση τους για όσο διάστημα τα οχήματα ήταν ορατά. Λόγω της φύσης του προβλήματος, κρίθηκε σκόπιμο να ενσωματωθούν στη μεθόδου κανόνες που εμποδίζουν την (εσφαλμένη) ταυτοποίηση θορύβου ως οχήματα και βελτιώνουν, έτσι, σημαντικά την απόδοση της. Πιο αναλυτικά, οι κανόνες έθεσαν περιορισμούς σε παραμέτρους που σχετίζονται με το μέγεθος και θέση των οχημάτων, την κατεύθυνση και μεταβολή της κίνησης τους καθώς και τη χρονική διάρκεια και αλληλουχία της καταγραφής τους στο βίντεο.
Τα πειραματικά αποτελέσματα από την εφαρμογή της μεθοδολογίας στα RGB δεδομένα (ακολουθία βίντεο με 1000 καρέ) και η αξιολόγηση θεωρούνται ικανοποιητικά με συνολικό δείκτη ποιότητας εντοπισμού και παρακολούθησης στο 84\%. Για την αξιολόγηση στα υπερφασματικάδεδομένα (ακολουθία βίντεο 500 καρέ) διενεργήθηκαν πειράματα με διαφορετικούς συνδυασμούς καναλιών. Ο επιτυχέστερος που περιελάμβανε 3 υπερφασματικά κανάλια αξιολογήθηκε με συνολικό δείκτη ποιότητας εντοπισμού και παρακολούθησης στο 79\%. Για την παρούσα εργασία μεγαλύτερη πρόκληση αποτέλεσε η εφαρμογή της προτεινόμενης προσέγγισης σε υπερφασματικά δεδομένα, η οποία και κρίνεται επιτυχημένη σε ικανοποιητικό βαθμό.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
Εντοπισμός οχημάτων, Παρακολούθηση οχημάτων, Υπερφασματικό βίντεο, RGB βίντεο, Αφαίρεση Υποβάθρου, Φίλτρο Kalman
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
2
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
29
