transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di
DESCRIPTION
Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di. Roberts Kadiķis Kārlis Freivalds. “Multifunkcionāla inteliģenta transporta sistēmas punkta tehnoloģija” (MITS). Nr.2DP/2.1.1.1.0/10/APIA/VIAA/086. Inteliģentās transporta sistēmas. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/1.jpg)
Transporta līdzekļu noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstrādi
Roberts KadiķisKārlis Freivalds
“Multifunkcionāla inteliģenta transporta sistēmas punkta tehnoloģija” (MITS).Nr.2DP/2.1.1.1.0/10/APIA/VIAA/086
![Page 2: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/2.jpg)
http://sideth.com/cameras-set-up-to-navigate-capital%E2%80%99s-traffic-jams/
http://www.telegraph.co.uk/travel/travelnews/6408123/Drivers-face-chaos-as-15-million-cars-on-road-for-half-term.html
http://e2af.com/trend/090113_p1.shtml
Inteliģentās transporta sistēmas • Optimālākai satiksmes kontrolei un plānošanai- efektīvākai
esošo ceļu izmantošanai
2
![Page 3: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/3.jpg)
Automašīnu atklāšana: fona uzkrāšana• Tukša ceļa fons tiek atņemts no šī brīža kadra
[8]3
![Page 4: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/4.jpg)
Automašīnu atklāšana: fona uzkrāšana
[9]
Vidējā vērtība Mediānas vērtība
Iezīmēšanas metode Manuāla kadru izvēle4
![Page 5: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/5.jpg)
Automašīnu atklāšana: pēc kustības
• Sekojošu kadru starpība• Optiskās plūsmas analīze
[10]
[11]
5
![Page 6: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/6.jpg)
Izsekošana: pēc modeļiem
[12][13]
[14] 6
![Page 7: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/7.jpg)
Izsekošana: pēc kontūra, apgabaliem• Mašīna aprakstīta ar kontūru, kas tiek izsekots:
[15]7
![Page 8: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/8.jpg)
Izsekošana: pēc iezīmēm, tēliem• Tiek atrastas un izsekotas objektu reprezentējošas iezīmes
– Stūri robežas
• Deformējami tēli
[16]
[1] [17]
8
![Page 9: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/9.jpg)
Interešu apgabalu izmantošana• Atklāšanas līnijas, virtuālie cilpu atklājēji
[20]
[19]
[18]
[10]9
![Page 10: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/10.jpg)
Izaicinājumi• Nepieciešamas skaitļošanas jaudas reālā laika sistēmām• Mainīgi āra apstākļi• Mašīnu aizklāšanās• Ēnas• Darbība naktī
[22]
[21]
[23]
10
![Page 11: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/11.jpg)
Piedāvātā metode• Atklāšanas līnija perpendikulāra ceļam
• Tiek lietota kustības atklāšana kombinācijā ar fona uzkrāšanu
• Automašīnai šķērsojot atklāšanas līniju, tiek izveidots intervāls. Kad mašīna izbrauc no līnijas, intervāls tiek slēgts.
• Metode derīga ceļiem ar nenoteiktu joslu skaitu, kuru virziens var laikā mainīties.
Atklāšanas līnija Intervāls
Roberts Kadiķis
Kārlis Freivalds
11
Kadiķis R., Freivalds K.: Efficient Video Processing Method for Traffic Monitoring Combining Motion Detection and Background Subtraction. Proceedings of the Fourth International Conference on Signal and Image Processing 2012 (ICSIP 2012) Lecture Notes in Electrical Engineering Volume 221, 2013, pp 131-141
![Page 12: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/12.jpg)
• Tiek iegūta un sliekšņota sekojošu kadru starpības absolūtā vērtība• Atbilstoši atklātajiem objektiem, tiek izveidots intervāls
b)
c)
d)
t
Intensitāte:
Kadru starpība: Sliekšņošana: Intervāli:
d) e)
a)
White pixels indicate motion
Kustības atklāšana
12
![Page 13: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/13.jpg)
• Tiek lietota stāvošu un vienmērīgi krāsotu objektu atklāšanai• Priekšplāna objektus atrod pēc vairākiem parametriem –
intensitāte, robežas un krāsas
1 (1 )k kF F S
Intensitāte:
a) b) c)
d)
Intensitātes fons Fona atņemšana:
Sliekšņošana:
F – fona pikseļa intensitāteS – šī brīža kadra pikseļa intensitāteα – fona atjaunošanās ātrumsk – kadra numurs
Fona atņemšana: intensitāte
13
![Page 14: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/14.jpg)
Intensitāte: Robežas: Robežu fons:
a) b) c)
e)d)
Fona atņemšana: Sliekšņošana:Intervāli:
• Bieži zīmīgākās robežas ir intervālu galos
g)
Fona atņemšana: robežas
14
![Page 15: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/15.jpg)
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Krāsu komponente:
Cr:
Fons: Fona atņemšana:
Cb:
g) h)
Komponenšu summa: Sliekšņošana
Fona atņemšana: krāsas
15
![Page 16: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/16.jpg)
Otsu metodē pikseļi tiek sadalīti tādējādi, ka fona un priekšplāna pikseļu izkliežu summa ir minimāla:
Attēls, tā histogramma un atrastais slieksnis:
Pikseļu intensitāte
Pik
seļu
ska
its
2 2w f f b bW W
Wf – priekšplāna pikseļu skaits
Wb – fona pikseļu skaits
σf2 – priekšplāna pikseļu dispersija
σb2 – fona pikseļu dispersija
σw2 –svaroto dispersiju summa
Izveidotais attēls:
Adaptīvu sliekšņu iegūšana
16
![Page 17: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/17.jpg)
• Ja intervāls bijis pietiekami plats un pastāvējis pietiekamu kadru skaitu, mašīnu skaits tiek palielināts
• Algoritms spēj atklāt atsevišķus aizklāšanās gadījumus
W – intervāla maksimālais platums H – kadru skaits, kuros intervāls ir
eksistējis
W
H
occlusion
Intervāli:
Automašīnu skaitīšana
17
![Page 18: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/18.jpg)
Algoritma demonstrācija
18
![Page 19: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/19.jpg)
Video Reālais auto skaits
Algoritma izskaitītais
KļūdasPrecizitāte
Aizklāšanās Izskaitīta kā divas Citas
a) 100 105 5 95.2%b) 100 105 4 1 95.2%c) 100 100 3 3 100%d) 77 71 7 3 2 91.5%e) 42 44 2 95.5%f) 48 46 2 95.7%
Testu rezultāti
19
![Page 20: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/20.jpg)
Vairāku atklāšanas līniju apvienošana
• Skaitīšanas precizitātes palielināšana• Automašīnu parametru (izmēri, ātrums, virziens) iegūšana
20
![Page 21: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/21.jpg)
Projekcijas transformācija
21
![Page 22: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/22.jpg)
Parametru noteikšana
• Platums ir vidējais intervāla garums
• Ātrumu nosaka no laika, kurā mašīna nonāk līdz nākamajai līnijai
• Garumu nosaka no ātruma un laika, vai tieši no taisnstūra garuma
22
![Page 23: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/23.jpg)
Augstuma noteikšana
• Augstumu rēķina no attiecības starp īsāko un garāko intervālu, kas pieder mašīnai
23
![Page 24: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/24.jpg)
Noslēgums• Piedāvāts automašīnu atklāšanas algoritms, kas balstās uz jaunu
pieeju - veidojot mašīnām atbilstošos intervālus uz atklāšanas līnijas.
• Algoritms spēj atklāt automašīnas pie mainīga apgaismojuma, dažādos laika apstākļos
• Precizitāte līdzīga kā citiem algoritmiem• Mazs skaitļošanas resursu patēriņš• Parametru noskaidrošana un klasifikācija
24
![Page 25: Transporta l ī dzek ļ u noteikšana un parametru noskaidrošana izmantojot video apstr ā di](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081502/56814be0550346895db8b972/html5/thumbnails/25.jpg)
Paldies par uzmanību!
25