Sin t

1
Detección de Movimientoen Imágenes Digitales
tracking Por Héctor Duque lthe-cifue_at_uniandes.
edu.cogt MISC - Universidad de Los Andes
2
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

3
(1) El problema del tracking ... 1 Segmento
N Frames consecutivos ...
Mov en x
Mov en y
4
(1) El problema del tracking ...
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.
5
(1) El problema del tracking en Marcha Humana
...
El análisis de marcha consiste en extraer
características de objetos existentes en escenas
de Marcha.
6
(1) Tracking en Marcha Humana ...
7
(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

8
Marco Teórico ...
9
(3) Marco Teórico
1
1
.......
1 , 0, 0 0, 1, 0
........ 0, ....
SUM
expj2?kx?t
expj2?kx?t
expj2?k(x1)?t
expj2?k(xt)?t
cos(j2?k(xt)?t) jsin(j2?k(xt)?t)
10
(3) Marco Teórico
Proyecciones pesadas

M-1 N-1
S
S
D
g
(t,k
)

f(x,y,t) exp(j2
k
x
),
t0, 1, ..., T-1
P
x
1
1
t

x0 y0
y,
M-1 N-1
S
S
D
g
(t,k
)

f(x,y,t) exp(j2
k
y
),
t0, 1, ..., T-1
P
y
2
2
t

x0 y0
gt sinosoide complejo con frec vk si se mueve v
pixels
11
(3) Marco Teórico

• 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),

12
(3) Marco Teórico
Transformada de Fourier

T-1
S
G
(u
,k
) 1/T
g
(t,k
) exp(-j2
u
t / T),
u
0, 1, ..., T-1
x
1
1
x
1
P
1
1

t0
y,
T-1
S
G
(u
,k
) 1/T
g
(t,k
) exp(-j2
u
t / T),
u
0, 1, ..., T-1
y
2
2
y
2
P
2
2

t0
Espectro con pico en vk
13
(3) Marco Teórico
Imágenes de
Diferencias

Acumuladas (
Absoluta,
Negativa y
Positiva)
q

f
(x
,x
,t
,t
) 1,
si f(x
,x
,t
) - f(x
,x
,t
) gt T
d
1
2
1
2
1
2
2
1
2
1
d
0,
en
caso
contrario

AADI
PADI
NADI
14
Metodología ...
15
(4) Metodología Propuesta ... Preparación Imágenes
4.1. Máscaras 4.2. Binarización 4.3. Dilatación /
Erosión 4.4. Escalamiento en Y
16
(4) Metodología Propuesta ... Preparación Imágenes
ESCALA_ MIENTO Y
17
(4) Metodología Propuesta ... Procesamiento de
las Imágenes
Fourier
Fourier
Fourier
Fourier
Velocidad
Fourier
Fourier
Posición
Padi
Padi
Padi
Padi
Padi
Padi
4.5. POLIGONIZAR ...
18
(4) Metodología Propuesta ... Toma del Video

• 13 zonas
• 3 segmentos / zona
• 8 frames / segmento gt 288 frames

• para 3 segundosse tienen aprox 90 fr/s

19
(4) Metodología Propuesta ... Toma del Video
20
(4) Metodología Propuesta ... Procesamiento de
las Imágenes 4.6. Tracking (posición y velocidad)
21
(4) Metodología Propuesta ... Procesamiento de
las Imágenes 4.7. Escalamiento Inverso
22
(4) Metodología Propuesta ... Procesamiento de
las Imágenes 4.7. Cálculo error
23
(5) Resultados ...
Videos ... Rooosvelt 03 RODILLA
24
(5) Resultados ... Transformada Coseno
X/Y roosvelt 03 RODILLA
25
(5) Resultados ... Comportamiento Velocidad en
X/Y roosvelt03 RODILLA
26
(5) Resultados ...
Videos ... Roosvelt 03 PIE
27
(5) Resultados ... Transformada Coseno
X/Y roosvelt 03 PIE
28
(5) Resultados ... Comportamiento Velocidad en
X/Y roosvelt 03 PIE
29
(5) Resultados ...
Videos ... hec CINTURA
30
(5) Resultados ... Transformada Coseno X/Y hec
CINTURA
31
(5) Resultados ... Comportamiento Velocidad en
X/Y hec CINTURA
32
(5) Resultados ...
Videos ... hec RODILLA
33
(5) Resultados ... Transformada Coseno X/Y hec
RODILLA
34
(5) Resultados ... Comportamiento Velocidad en
X/Y hec RODILLA
35
(5) Resultados ...
Videos ... Roosvelt 01 RODILLA
36
Error 6 al 10 roosvelt 03 RODILLA
37
Prototipo hdMovtolinux / lesstif / c
38
(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)

39
(6) Trabajo Futuro
40
(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

41

• Proyecto de tesis de
• Maestría en Ingeniería de Sistemas y Computación
  (MISC)
• Universidad de Los Andes.
• Asesores
• José Tiberio Hernández - Sistemas
• Alfredo Restrepo - Eléctrica
• Harold Castro - Sistemas
• Jaime Bohorquez - Sistemas
• Principal fuente bibliográfica
• Application of the One-Dimensional Fourier
  Transform for Tracking Moving
• Objects 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