Секция когнитивных технологий 69
Работа финансово поддержана грантом РФФИ № 10-07-00702-а.
Литература
1. Viola P., Jones M. Robust real-time object detection //
International Journal of Computer Vision. — 2002.
2. Yilmaz A., Javed O., Shah M. Object tracking: A survey // ACM
Computing Surveys. — V. 38, N. 4. — 2006.
УДК 004.852
В.Н. Филиппова
1
,В.В.Постников
2,1
verani@list.ru, vassili.postnikov@gmail.com
1
Московский физико-технический институт
(государственный университет)
2
Институт системного анализа РАН
Детектирование колес транспортных средств
в видеопотоке при условии неподвижноси камеры
Колеса являются характерной чертой транспортного средства и
потому играют существенную роль в моделях распознавания. Нали-
чие колес упрощает задачу детектирования транспортного средства,
так как колесная пара позволяет построить проективный базис борта
транспортного средства, что в свою очередь дает возможность срав-
нения изображения транспортного средства с эталонным. При этом
на любой центральной проекции круглое колесо может отображаться
только в эллипс, что упрощает поиск.
В работе [1] был описан комбинированный алгоритм локализации
колес автомобиля, опирающийся на яркостное, а не на градиентное
изображение. В нем использовалась следущая модель колеса: колесо
на изображении должно быть некоторой светлой областью по фор-
ме, близкой к эллипсу, окруженной со всех сторон более темной обла-
стью. Среднее время работы алгоритма на изображениях размером
468 × 351 пикселей на процессоре Intel
R
Pentium
R
с тактовой часто-
той 1,73 ГГц составило 2,7 секунды.
В видеопотоке при условии неподвижности камеры существенно
больше информации и подсказок, которые позволяют сократить пе-
ребор и улучшить качество локализации.
70 53-я научная конференция МФТИ ФИВТ
Можно существенно сузить область поиска, если рассматривать
только движущиеся объекты. Для этого нужно построить модель
заднего плана сцены и на каждом кадре попиксельным сравнением
с фоном находить объекты переднего плана. При этом модель фона
должна быть динамической: фон должен реагировать на медленные
изменения освещения, на появление и исчезновение объектов, жела-
тельно, чтобы тени автомобилей не определялись как объекты пе-
реднего плана. Для этих целей лучше всего подходит вероятностная
модель смеси гауссиан, описанная в работе [2]. Значения пикселей
фона в видеопотоке могут группироваться в несколько кластеров.
В данном случае число кластеров равно двум, так как фоном долж-
ны считаться тени объектов и собственно задний план.
Если предположить, что транспортное средство движется прямо-
линейно и с постоянной скоростью, то найдя центр колеса на 4-х
кадрах, мы можем вычислить проективное преобразование и пред-
сказать положение колеса в следущие моменты времени. Кроме то-
го, касательные к эллипсам колес для автомобилей, движущихся по
параллельным полосам дороги, все между собой параллельны, при
перспективном преобразовании они переходят в пучок прямых, пе-
ресекающихся в некоторой точке. Поэтому, зная положение одного
колеса автомобиля и примерное расстояние между колесами, можно
найти возможное положение второго колеса.
Большое количество ложных срабатываний алгоритма поиска ко-
лес на одном изображении в видеопотоке можно исключить, если ис-
следовать пары колес. Проведем касательные к эллипсам и по четы-
рем точкам касания построим проективный базис, рассчитаем пара-
метры проективного преобразования, приводящие его к прямоуголь-
нику. Если после преобразования эллипсы не будут близки к окруж-
ностям, то это ложная пара. Эллипсы, для которых пара не была
найдена, можно отбросить.
Работа финансово поддержана грантом РФФИ № 10-07-00702-а.
Литература
1. Филиппова В.Н. Постников В.В. Быстрый алгоритм локализа-
ции колес автомобилей на изображениях, содержащих транспортные
средства // ИтиС. — 2010.
2. Zivkovic Z., van der Heijden F. Efficient adaptive density
estimation per image pixel for the task of background subtraction
//PatternRecognitionLetters. — 2006. — V. 27, N. 7. — P. 773--780.