Rastreamento veicular em vídeos de tráfego com aplicação em contagem de veículos

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Silva, Christiano Bouvié da
• Orientador(a): Scharcanski, Jacob
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Processamento de sinais; Rastreamento de veículos; Processamento de imagens
• Palavras-chave em Inglês: Computer vision; Image processing; Particles clustering; Vehicle count; Vehicle tracking; Video processing; Signal processing; Instrumentation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/75875

Esta dissertação apresenta o desenvolvido de um método, baseado em agrupamento de partículas, para realizar a contagem de veículos em vídeos de tráfego. Tal procedimento é importante em sistemas de tráfego inteligentes, ou como uma ferramenta auxiliar no planejamento de vias urbanas. Utilizando técnicas de processamento de imagens e agrupamento de partículas, o método proposto utiliza-se da coerência de movimento e posição espacial existente entre partículas extraídas das imagens de vídeo para agrupá-las, formando figuras convexas que são analisadas em busca de possíveis veículos. Essa análise leva em consideração a morfologia das figuras convexas e a informação de fundo da imagem, para unir ou dividir os agrupamentos. Após a identificação de um veículo, o mesmo é rastreado utilizando-se similaridade de histograma de cores, aplicado em janelas centradas nas partículas. A contagem dos veículos ocorre em laços virtuais definidos pelo usuário nas pistas desejadas, através da intersecção das figuras convexas rastreadas com estes laços virtuais. Testes foram realizados utilizando-se vídeos de seis cenas diferentes, totalizando 81.000 quadros. Os resultados das contagens de veículos obtidos foram comparados a dois métodos atuais. Um método possui abordagem similar ao método proposto (KIM, 2008), que tenta fixar agrupamentos de partículas em formas elipsoidais. O outro método (SÁNCHEZ et al., 2011) rastreia objetos conectados, quando estes são diferentes do fundo, através da intersecção destes objetos entre quadros adjacentes. Considerando-se o universo total de veículos analisados, 1085 veículos, os resultados obtidos pelo método proposto apresentaram uma diferença absoluta na contagem dos veículos intermediária aos métodos comparativos, 53 veículos contra 66 e 27 para (KIM, 2008) e (SÁNCHEZ et al., 2011) respectivamente, sendo o único método que contou menos veículos que o valor real, enquanto os métodos comparativos contaram veículos além do valor real. O método proposto perde 102 veículos, valor inferior ao método de (SÁNCHEZ et al., 2011), 181, e praticamente o mesmo número que o método de (KIM, 2008), 101. Já os veículos detectados mais de uma vez apresentam valores inferiores para o método proposto, 49, em relação aos métodos comparativos, 167 para (KIM, 2008) e 208 para (SÁNCHEZ et al., 2011).