GeoWerkstatt-Projekt des Monats Oktober 2015
Projekt: Spuren hinterlassen
Forschende: Tobias Klinger
Projektidee: Detektion und Verfolgung von Personen in Bildsequenzen
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung neuartiger Ansätze für die Detektion und das Tracking von Personen in Bildsequenzen mit höchstmöglicher geometrischer Genauigkeit. Hierzu wird in einem dynamischen Bayes-Netz zusätzlich zu den Bildkoordinaten die Position der Personen in Weltkoordinaten als versteckte Variable modelliert. Dies erlaubt die Integration von physikalischen Bewegungsmodellen für die Prädiktion im Rahmen eines Extended Kalman Filter (EKF). Abb. 1 zeigt verschiedene Beobachtungen, die aus den Bilddaten abgeleitet werden. Diese setzen sich zusammen aus Vorwissen über die Szene, der Antwort eines generischen Personendetektors und einem individuellen Klassifikator für die jeweilige Person (basierend auf Online Random Forests). Aus der Kombination dieser Beobachtungen (rechtes Bild in Abb. 1) ergibt sich das Korrekturmodell des EKF, das kombiniert mit der prädizierten Position das Gesamtergebnis - die Bewegungstrajektorien - liefert (Abb. 2).
Die Detektion und Verfolgung von Fußgängern in Bildsequenzen ist eine der größten Herausforderungen im Bereich der Computer Vision und Bildsequenzanalyse. Auf Grundlage der dabei generierten Trajektorien lassen sich Bewegungsmuster analysieren und Vorhersagen über zukünftige Positionen von Personen treffen. Daher spielen derartige Verfahren beispielsweise in Fahrerassistenzsystemen eine wichtige Rolle, um das Risiko einer Kollision einzuschätzen. Dabei ist die geometrische Genauigkeit der automatisch generierten Trajektorien von entscheidender Bedeutung.
