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Seguimiento de objetos en video

El seguimiento de objetos en movimiento en secuencias de video es una de las aplicaciones de la Visión Computacional que ha recibido gran atención por parte de la comunidad científica debido a su gran utilidad en el mundo real. Esto sumado al aumento de las características de los dispositivos de video que permiten el registro de una mayor cantidad de información visual, permite que se necesiten de métodos eficaces que consigan un determinado objetivo de manera óptima y efectiva. Entre las principales aplicaciones del seguimiento de objetos, tenemos: la videovigilancia, visión de robots, monitorización, entre otras. 

La videovigilancia es una de las aplicaciones más populares, debido a su uso cotidiano en muchas sociedades modernas en las que decenas o cientos de cámaras ubicadas estratégicamente se encuentran capturando videos diariamente. Todo el material registrado por las cámaras de videovigilancia son presentados en pantallas para que, una o más personas, se encarguen de detectar algun tipo de situación, tarea que resulta sumamente difícil para un operador humano.

Teniendo una gran cantidad de datos visuales disponibles, es necesario automatizar su procesamiento para poder brindar asistencia confiable al operador humano. El seguimiento de objetos, consiste en la tarea de seguir a uno o más objetos en una escena, desde su aparición hasta cuando desaparece de la misma. El objeto a seguir puede ser de inter es específico para la aplicación o puede ser cualquier objeto cuyo movimiento es detectado en la escena. Considerando la importancia que tiene el objeto a seguir en una escena, se de nen tres tipos de m etodos de seguimiento: seguimiento basado en regiones, seguimiento basado en el movimiento de los objetos, y seguimiento basado en la detección.

El seguimiento basado en regiones empieza con un proceso de inicialización en el que se capturan las características del objeto así como su posición en el primer frame del video, para que, en base a esta información, se realice el seguimiento en los posteriores frames. Este método de seguimiento no es totalmente automático, además es sensible a las deformaciones y oclusiones que los objetos pueden sufrir en frames posteriores. Por otro lado, el seguimiento basado en el movimiento de los objetos realiza un proceso de detección de los objetos basada en la segmentación de los objetos de interés en los diferentes frames del video en los que aparecen, para luego hacer el seguimiento. Este método es sensible a los cambios de iluminación, además, su principal limitación es la incapacidad de discriminar entre un modelo de objetos de interés específico. Finalmente, el seguimiento basado en la detección encuentra clases particulares de objetos (por ejemplo, rostros de personas) y su seguimiento se realiza a través de la asociación de frames en la que las clases de objetos tienen una determinada trayectoria.

Frames de un video de vigilancia en RGB (arriba) y CIE Lab (abajo) en los cuales se pueden observar diferentes objetos (personas) en movimiento con sus respectivos contornos de seguimiento

Fue construída una aplicación que implementa un seguidor de tipo basado en regiones, utilizando t écnicas que fortalecen los puntos d ebiles que presentan este tipo de seguidores. El seguimiento es realizado por un contorno activo (narrow band algorithm) que evoluciona en el tiempo a partir de un contorno inicial generado por la segmentaci ón del objeto de interés, el cual será escogido por un operador humano a través de la interfaz de usuario implementada. El contorno generado trata de ajustarse a la silueta del objeto, y su evolución es realizada por la combinación de los contornos activos y los conjuntos de nivel, los cuales a su vez realizan su trabajo a partir de la información obtenida de dos módulos, de región y de frontera. La aplicaci ón enfrenta de manera adecuada los problemas generados por cambios de iluminación, cambios topológicos de los objetos y, oclusión entre objetos en un mismo frame, además se obtiene un mejor desempeño en frames en espacio de color CIE Lab.

Este trabajo fue presentado en las Jornadas Chilenas de Computación, les dejo el video de la presentación:





El documento completo lo pueden encontrar en las respectivas actas. Más datos del artículo lo pueden encontrar en google scholar.

saludos!

1 comentario:

  1. Hola Jorge, me gusta mucho tu trabajo, por ello te pido el favor si me puedes ayudar con algo que tengo que hacer para la Universidad sobre el procesamiento de imagenes.

    Se trata de capturar por medio de cámara web la imagen de un objeto, que se está vigilando y en el momento en que está imagen desaparezca de la vista de la cámara, se emita una alarma en la que por medio de un puerto paralelo se mande una señal a un led que haga que se encienda y marque el recuadro del objeto en color rojo donde se encontraba, algo así como se muestra en el siguiente video - http://www.youtube.com/watch?v=bJk6i0gyiQk Por favor te agradezco si me puedes ayudar, ya que debo entregar este trabajo para el martes y aún no consigo hacerlo, y te recompenso por tu ayuda con $30 USD como donación. Por favor me responde a cualquiera de estos correos tan pronto lea mi mensaje: mauro840321@hotmail.com; oscar.marin.salas@gmail.com Muchas gracias!

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