Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Human motion tracking using 3D camera.

Human motion tracking using 3D camera. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Daniel Karlsson, Joakim Rydell, Christina Grönwall
Ort: Linköping
Sidor: 87
Utgivningsår: 2009
Publiceringsdatum: 2009-12-31
Rapportnummer: (FOI-R--2828--SE)
Nyckelord målföljning av människor, detektion, 3D-kamera, LIDAR, LADAR, RIM
Keywords human tracking, detection, 3D camera, LIDAR, LADAR, RIM
Sammanfattning Intresset för robusta tekniker för följning av människor har ökat de senaste åren. Videokameror används ofta för övervakning vid stora evenemang, såsom fotbollsmatcher och demonstrationer, eller i affärer och i fängelser. Videofilmerna undersöks manuellt och automatiskt för att upptäcka onormala beteenden, t ex misshandel, stölder eller flyktförsök. När man följer en människa genom en folkmassa så finns det en risk att tappa bort henne/honom eller förväxla personen med en annan. Om 3D-information finns, kan de riskerna minskas eftersom avstånden till alla objekt i scenen är kända. 3Davbildande kameror, så kallade 3D-kameror, har funnits på marknaden endast några år men utvecklingen går nu snabbt. Kamerorna levererar högupplösta mätningar av de tre spatiella koordinaterna och intensitetsbilder, i videotakt. Eftersom tekniken är relativt ny så är möjligheter och prestanda inte fullt utrett. Ett område som behöver undersökas är inom följning, speciellt följning av människor. Detta examensarbete har utförts vid enheten för Informatik vid avdelningen för Informationssystem, FOI, Linköping. I arbetet har en 3D-kamera använts och dess prestanda för målföljning av en människa har undersökts. Ett av målen med arbetet har varit att avgöra huruvida följningsalgoritmen kan exekveras mer sällan när avståndsmätningar är tillgängliga jämfört med då de saknas. Förmågan att följa med 2D- och 3D-information har utvärderats med både simulerad data och mätdata från en 3D-avbildande ladarkamera. Jämförelser har skett i sensorkoordinater. Slutsatsen dras att det inte är någon stor skillnad i följningsfel när de estimerade bildkoordinaterna jämförs. Den lilla bildvinkeln, det relativt stora avståndet till målet och den låga hastigheten hos målet anses underlätta följningen med 2D-kameran. Emellertid så uppvisar 3D följaren mycket goda avståndsskattningar vilket gör den väl lämpad för följning i världskoordinater.
Abstract The interest for techniques for people surveillance has increased in the recent years. Video surveillance is a technique that can be used to monitor people at big events such as football games or protest meetings, shopping centers and prisons. The videos are then analyzed in the search for potential abnormalities such as fights, steeling or escapes. When tracking a person in a crowd there is a risk of loosing the person or associating him/her with another person. If a 3D imaging sensor, so-called 3D camera, is used, the risk of confusion might be reduced as all distances are known. 3D cameras have been on the market for only some years and there is a rapid development going on in this technology. The sensor is capable of delivering measurements for all three spatial coordinates of the camera scene. These cameras can perform 3D imaging at video rate. Since they have been on the market for the last few years only, their possibilities and capabilities have not been fully discovered. One of the areas that need to be investigated is tracking of humans. This master thesis has been performed at the Informatics Unit at the division of Information Systems, FOI, Linköping. The work aimed at investigating a 3D camera and evaluating its performance when used in applications of tracking of one person. One goal with the thesis is to determine whether the tracking algorithm can run more seldom when range measurements are available compared to when range measurements are missing. The tracking performance in 2D and 3D is evaluated on both simulated data and data collected with a 3D imaging ladar camera. Comparisons are made in the sensor coordinates. It is concluded that there is no large difference in tracking error when the estimated image coordinates are compared. The small angle of view of the camera, relatively large target range and small target velocity are considered to facilitate the tracking with the 2D camera. However, the 3D tracker demonstrates very good range estimates which makes it well suited for tracking in world coordinates.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182