Detección de objetos en entornos dinámicos para videovigilancia

Abstract

La videovigilancia por medios automáticos es un campo de investigación muy activo debido a la necesidad de seguridad y control. En este sentido, existen situaciones que dificultan el correcto funcionamiento de los algoritmos ya existentes. Esta tesis se centra en la detección de movimiento y aborda varias de las problemáticas habituales, planteando nuevos enfoques que, en la gran mayoría de las ocasiones, superan a otras propuestas pertenecientes al estado del arte. En particular estudiamos: - La importancia del espacio de color de cara a la detección de movimiento. - Los efectos del ruido en el vídeo de entrada. - Un nuevo modelo de fondo denominado MFBM que acepta cualquier número y tipo de rasgo de entrada. - Un método para paliar las dificultades que suponen los cambios de iluminación. - Un método no panorámico para detectar movimiento en cámaras no estáticas.

Durante la tesis se han utilizado diferentes repositorios públicos que son ampliamente utilizados en el ámbito de la detección de movimiento. Además, los resultados obtenidos han sido comparados con los de otras propuestas existentes. Todo el código utilizado ha sido colgado en la Web de forma pública.

En esta tesis se llega a las siguientes conclusiones: - El espacio de color con el que se codifique el vídeo de entrada repercute notablemente en el rendimiento de los métodos de detección. El modelo RGB no siempre es la mejor opción. También se ha comprobado que ponderar los canales de color del vídeo de entrada mejora el rendimiento de los métodos. - El ruido en el vídeo de entrada a la hora de realizar la detección de movimiento es un factor a tener en cuenta ya que condiciona el rendimiento de los métodos. Resulta llamativo que, si bien el ruido suele ser perjudicial, en ocasiones puede mejorar la detección. - El modelo MFBM supera a los demás métodos competidores estudiados, todos ellos pertenecientes al estado del arte. - Los problemas derivados de los cambios de iluminación se reducen significativamente al utilizar el método propuesto. - El método propuesto para detectar movimiento con cámaras no estáticas supera en la gran mayoría de las ocasiones a otras propuestas existentes.

Se han consultado 280 entradas bibliográficas, entre ellas podemos destacar: - C. Wren, A. Azarbayejani, T. Darrell, and A. Pentl, “Pfinder: real-time tracking of the human body,” IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 19, pp. 780–785, 1997.

- C. Stauffer and W. Grimson, “Adaptive background mixture models for real-time tracking,” in Proc. IEEE Intl. Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition, 1999.

- L. Li, W. Huang, I.-H. Gu, and Q. Tian, “Statistical modeling of complex backgrounds for foreground object detection,” Image Processing, IEEE Transactions on, vol. 13, pp. 1459–1472, 2004.

- T. Bouwmans, “Traditional and recent approaches in background modeling for foreground detection: An overview,” Computer Science Review, vol. 11-12, pp. 31 – 66, 2014.