Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreirinha, André Miguel Martins
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/81568
Resumo: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_f7bc034215a9879bfae3df74ccac546d
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/81568
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysisCalibração automática de câmaras de video vigilância rodoviária e análise de tráfegoCalibração de câmarasPontos de fugaSegmentação do primeiro planoAnálise de tráfegoDetecção de faixasCamera CalibrationVanishing PointsForeground SegmentationTraffic AnalysisLane DetectionDissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaNos últimos anos vários trabalhos foram realizados pela comunidade científica sobre sistemas de monitorização de tráfego.Sistemas capazes de detectar acidentes em tempo real, carros em contra mão ou qualquer outro tipo de infracções são bastante procurados, com o objectivo de melhorar a segurança rodoviária dos condutores. O desafio actual incide sobre a diminuição do número de acidentes nas estradas ou, em caso de acidente, providenciar assistência no local o mais rápido possível. Assim, um sistema inteligente de monitorização de tráfego capaz de detectar estas incidências em tempo real pode emitir avisos para as autoridades competentes de forma a providenciar, por exemplo, uma mais rápida assistência médica em caso de necessidade. Alguns dos trabalhos já desenvolvidos na área do tráfego rodoviário, recorrendo a sistemas de visão, não requerem qualquer calibração de câmaras. Apesar disso estes requerem que o utilizador forneça manualmente dados específicos e, de forma geral, não podem ser acrescentadas mais funcionalidades ao sistema desenvolvido para além da funcionalidade inicial. No entanto, para desenvolver um sistema mais completo e versátil, é necessário efectuar previamente a calibração das câmaras rodoviárias. Alguns trabalhos de calibração destas câmaras já existentes requerem também dados específicos introduzidos pelo utilizador em função do posicionamento da câmara. Geralmente os dados introduzidos são marcas das faixas, largura entre as mesmas ou outros pontos específicos marcados na estrada, que diferem novamente da localização da câmara e do ambiente de tráfego existente. Posteriormente foram também desenvolvidos alguns sistemas capazes de calibrar automaticamente câmaras rodoviárias em cenários específicos, a partir de passadeiras e peões, por exemplo.O trabalho desenvolvido enquadra-se num projecto da Brisa para desenvolver a base de um sistema completo de monitorização rodoviária. A base consiste no desenvolvimento de um algoritmo de calibração automático de câmeras capaz de calibrar a mesma sem qualquer conhecimento da cena que está a visionar. A calibração baseia-se na detecção de pontos de fuga da estrada. Para efectuar esta detecção são recolhidas algumas linhas específicas com o objectivo de saber a localização dos pontos de fuga tanto no plano da imagem como no plano de coordenadas do mundo. Concluiu-se que, em praticamente todos os vídeos testados, é possível saber a localização exacta dos pontos de fuga nos dois sistemas de coordenadas em menos do que 5 minutos de vídeo. Alguns dos trabalhos desenvolvidos anteriormente requeriam um processamento de cerca de 2 horas de vídeo para conseguir uma calibração semelhante.Esta implementação permite que sejam desenvolvidas múltiplas tarefas de análise de tráfego em tempo real num sistema inteligente futuro. Algumas dessas possíveis tarefas foram realizadas de forma a corroborar o algoritmo de calibração implementado. Os veículos foram segmentados a partir do plano de fundo com um algoritmo de segmentação do primeiro-plano e foi calculada informação volumétrica individual para cada veículo, com base na caixa que o envolve, com medidas acima da escala. Foi também desenvolvido um método de detecção de faixas baseado na localização de cada uma das caixas envolventes a cada veículo e foram medidos os tempos computacionais de forma a confirmar que as tarefas desenvolvidas conseguem ser realizadas em tempo real.Traffic surveillance system development have attracted many interest by the scientific community over the past years. Motivated by improving drivers security, systems capable real-time accident detection, wrong way or others infractions detection are highly desirable. The challenge today is to reduce the number of accidents on the roads or, in case of accident, performing the most quickly possible assistance on the field. Therefore, an Intelligent Transportation System capable of real-time trigger of those events can send automatic notifications to the competent authorities in order to provide quick medical assistance if needed, for example. Some developed works in the area of traffic surveillance tasks require no camera calibration, however some user inputs are necessary and, in general, no more tasks can be added to system. For a complete designed system, calibration of the traffic surveillance cameras is needed. Some works require some user inputs to perform such calibration. They can be in the form of lane marks, lane width or specific feature points identification on the road, differing from camera location and traffic scenario. Others require the camera to be located in a specific scenario in order to calibrate the camera automatically from pedestrians or even zebra crossings.The purposed work falls within a Brisa project to design a traffic surveillance system basis consisting on the calibration of the road scene without knowing any prior information about the road itself. The calibration is based on road vanishing point detection. For its detection specific lines are collected in order to retrieve their location both on the image plane and in the world coordinate system. It was concluded that, in almost every tested video stream, both vanishing points can be retrieved in less than 5 minutes of video time. Some previously developed works actually required 2 hours of processed video time to accomplish such calibration. Such an implementation leads to the ability of performing multiple posterior traffic surveillance tasks in real time on a future complete designed intelligent system. Some traffic analysis tasks were performed to corroboratethe implemented calibration algorithm. Vehicles were segmented with a foreground segmentation algorithm and individual bounding box volumetric information was retrieved, up to scale. A lane detection method based on each car bounding box location information was also implemented. Processing speeds were evaluated to confirm the real-time performance of the developed tasks.2016-09-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/81568http://hdl.handle.net/10316/81568TID:202056589engFerreirinha, André Miguel Martinsinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2020-01-28T11:18:08Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/81568Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:03:37.185366Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis
Calibração automática de câmaras de video vigilância rodoviária e análise de tráfego
title Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis
spellingShingle Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis
Ferreirinha, André Miguel Martins
Calibração de câmaras
Pontos de fuga
Segmentação do primeiro plano
Análise de tráfego
Detecção de faixas
Camera Calibration
Vanishing Points
Foreground Segmentation
Traffic Analysis
Lane Detection
title_short Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis
title_full Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis
title_fullStr Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis
title_full_unstemmed Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis
title_sort Fully automatic roadside video camera calibration and traffic analysis
author Ferreirinha, André Miguel Martins
author_facet Ferreirinha, André Miguel Martins
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Ferreirinha, André Miguel Martins
dc.subject.por.fl_str_mv Calibração de câmaras
Pontos de fuga
Segmentação do primeiro plano
Análise de tráfego
Detecção de faixas
Camera Calibration
Vanishing Points
Foreground Segmentation
Traffic Analysis
Lane Detection
topic Calibração de câmaras
Pontos de fuga
Segmentação do primeiro plano
Análise de tráfego
Detecção de faixas
Camera Calibration
Vanishing Points
Foreground Segmentation
Traffic Analysis
Lane Detection
description Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-09-23
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10316/81568
http://hdl.handle.net/10316/81568
TID:202056589
url http://hdl.handle.net/10316/81568
identifier_str_mv TID:202056589
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133929683288064

Registros relacionados