DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MONITOREO DE PERFILES DE OBJETOS UTILIZANDO VISIÓN ARTIFICIAL

Abstract

En este proyecto de grado se presenta el diseño, la implementación y la verificación de un sistema de visión artificial para la detección y conteo de transeúntes en un entorno no controlado en tiempo real. El sistema diseñado está libre de parámetros de configuración y se implementa con una sola cámara en posición estática, para localizar y monitorear en tiempo real los transeúntes en la zona de visión, determinar su dirección y mantener un registro discriminado de las personas que se desplazan en direcciones opuestas. El software de la aplicación se desarrolló bajo la plataforma de Matlab®, el cual realiza la captura digital de video, el procesamiento de la secuencias de frames, la caracterización e interpretación de los transeúntes en el frame y el registro del conteo. La interfaz grafica de usuario se desarrolló mediante la herramienta gráfica de Matlab® (GUIDE). Para el diseño del algoritmo se investigaron diferentes técnicas de segmentación de objetos en movimiento, se implementaron las técnicas más robustas y eficientes, teniendo en cuenta las limitaciones en velocidad de procesamiento del equipo de cómputo empleado. El objetivo de la segmentación es distinguir aquellas zonas diferentes al fondo, para ello es de importancia que en la inicialización del fondo no haya objetos en movimiento, los cuales son considerados como objetos de frente. Entre las técnicas estudiadas, las más usadas son la diferencia de frames adyacentes, el método de múltiples gaussianas, el filtro de mediana aproximado y el filtro de mediana aproximado selectivo. Los mejores resultados se obtuvieron con el filtro de mediana aproximado selectivo, ya que permite la actualización del fondo pixel a pixel y su selectividad evita que objetos de interés pasen a ser parte del fondo. El filtro de mediana aproximado selectivo se adapta fácilmente a cambios suaves de iluminación del entorno. Las restricciones para el funcionamiento correcto del algoritmo radican en obtener un fondo inicial de la escena completamente estático y libre de objetos en movimiento. El algoritmo que realiza el proceso de seguimiento de los transeúntes y etiquetado se diseñó a partir del principio de distancia euclidiana. El objetivo del algoritmo es discernir si el centroide corresponde al mismo transeúnte o no, en caso verdadero al transeúnte se le asigna la misma etiqueta, en caso contrario al peatón se le asigna una nueva etiqueta, facilitando su identificación y conteo.