Aplicações de análise de vídeo ao serviço da segurança Duarte Duque

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Therezinha Castilhos Pinhal
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1 Aplicações de análise de vídeo ao Duarte Duque 1

2 PROCESSAMENTO E ANÁLISE DE IMAGEM Imagem Processamento Imagem Imagem Análise Dados 2

3 PROCESSAMENTO DE IMAGEM Antes Depois Melhoramento de imagem obtido através da aplicação Focus Magic. 3

4 ANÁLISE DE IMAGEM 4

5 VÍDEO Vídeo = Sequência de imagens Codificado em vários formatos, para minimizar a largura de banda e espaço de armazenamento. Formatos mais comuns: M-JPEG, MxPEG, MPEG-4 e H

6 VÍDEO Principais cuidados a ter Vídeo sem compressão ou com reduzida compressão Elevada Compressão Reduzida Compressão 6

7 VÍDEO Principais cuidados a ter Garantir resolução adequada 7

8 VÍDEO Principais cuidados a ter Garantir um frame rate adequado 8

9 Violação de câmara Presença prolongada Remoção de objetos Remoção de objetos Barreiras virtuais Barreiras virtuais Área proibida 9

10 ANÁLISE DE VÍDEO Funções Detecção de movimento; Detecção de violação da câmara (spray, obstrução, desfocagem, e redireccionamento). Detecção de objetos abandonados e remoção de objetos; Classificação de objetos: pessoas, veículos, etc.; Seguimento e contagem de pessoas/veículos; Seguimento multi-câmara; Detecção de pessoas ou veículos em áreas restritas ou não autorizadas; Detecção de direção; Barreiras virtuais (incluindo alarmes e contagem); Detecção e análise de multidões; Detecção de cor; Reconhecimento de matrículas (LPR); Detecção facial, de género e emoções; Reconhecimento facial. 10

11 FONTES DE FALSOS ALARMES Vibração dos postes que suportam as câmaras. Movimento da folhagem das árvores. Variação das sombras ao longo do dia, e sombras projetadas pelos objetos. Fenómenos atmosféricos (variação brusca da luminosidade, nevoeiro, chuva, etc.). Movimento de objetos flutuantes (e.g., bandeiras, aves, insetos). 11

12 Análise de Vídeo Detecção de movimento Principais técnicas aplicadas na detecção de movimento: Diferença entre imagens; Subtração ao plano de fundo; Fluxo óptico. 12

13 Análise de Vídeo Detecção de movimento Diferença entre imagens 13

14 Análise de Vídeo Detecção de movimento Diferença entre imagens (cont.) 14

15 Análise de Vídeo Detecção de movimento Subtração ao plano de fundo 15

16 Análise de Vídeo Detecção de movimento Subtração ao plano de fundo (cont.) 16

17 Análise de Vídeo Detecção de movimento Fluxo óptico 17

18 Análise de Vídeo Detecção de movimento Efeito da iluminação: À noite, as luzes de um veículo podem ser confundidas como um objeto em movimento, ou como sendo um veículo de maior dimensão. 18

19 Análise de Vídeo Detecção de movimento Efeito da iluminação: Um sistema de análise de vídeo, deve ser robusto a alterações de luminosidade. 19

objetos, são também um foco de erros que deve ser evitado.

20 Análise de Vídeo Detecção de movimento Efeito da iluminação: Durante o dia, as sombras projetadas pelos objetos, são também um foco de erros que deve ser evitado. Utilizam-se, frequentemente, técnicas de detecção e remoção de sombras. 20

21 Análise de Vídeo Detecção de movimento Efeito da iluminação: (remoção de sombras) 21

22 Análise de Vídeo Detecção de movimento Efeito da iluminação: (remoção de sombras e brilhos) 22

23 Análise de Vídeo Detecção de movimento Efeito da iluminação: A existência de fundos dinâmicos, como por exemplo árvores ou água, causam sérios problemas na detecção de movimento. 23

24 Análise de Vídeo Detecção de movimento 24

25 Análise de Vídeo Detecção de violação da câmara Principais causas de violação da câmara: Spray; Obstrução; Desfocagem; Redireccionamento. 25

26 Análise de Vídeo Detecção de violação da câmara Detecção de violação da câmara: A maioria dos métodos baseia-se na análise da variação de características da imagem ao longo do tempo. 26

27 Análise de Vídeo Detecção de objetos abandonados/removidos Detecção de objetos abandonados e removidos 27

28 Análise de Vídeo Detecção de objetos abandonados/removidos Detecção de objetos abandonados 28

29 Análise de Vídeo Detecção de objetos abandonados/removidos Detecção de objetos removidos: Em algumas implementações, é definido um rectângulo que delimita o objeto. 29

Análise de Vídeo Detecção de objetos abandonados/removidos Detecção de objetos removidos: F L Plano de fundo de longo prazo: captura objetos em

30 Análise de Vídeo Detecção de objetos abandonados/removidos Detecção de objetos removidos: F L Plano de fundo de longo prazo: captura objetos em movimento e regiões temporariamente estáticas; F S Plano de fundo de curto prazo: captura apenas objetos em movimento E Resulta da subtração de F S a F L. 30

31 Análise de Vídeo Seguimento e contagem de objetos Seguimento e contagem de pessoas/veículos: Ambiente exterior 31

32 Análise de Vídeo Seguimento e contagem de objetos Seguimento e contagem de pessoas/veículos: Ambiente interior com câmaras convencionais Problemas causados pela iluminação e sombras dos objetos. 32

33 Análise de Vídeo Seguimento e contagem de objetos Seguimento e contagem de pessoas/veículos: Ambiente interior com câmaras 3D Maior robustez e precisão na contagem. 33

34 Análise de Vídeo Classificação de objetos Classificação de objetos 34

35 Análise de Vídeo Classificação de objetos 35

36 Análise de Vídeo Seguimento multi-câmara Seguimento multi-câmara 36

37 Análise de Vídeo Seguimento multi-câmara Seguimento multi-câmara 37

38 Análise de Vídeo Seguimento multi-câmara Seguimento multi-câmara 38

39 Análise de Vídeo Seguimento multi-câmara 39

40 Análise de Vídeo Seguimento multi-câmara Seguimento multi-câmara 40

41 Análise de Vídeo Detecção de objetos em áreas restritas Seguimento de objetos: Exemplo de abordagem Imagem de Aparência Máscara de Probabilidade 41

42 Análise de Vídeo Detecção de objetos em áreas restritas Detecção de pessoas ou veículos em áreas restritas ou não autorizadas 42

43 Análise de Vídeo Barreiras virtuais 43

44 Análise de Vídeo Detecção de cor Detecção de cor Detecção de pele Detecção de cor definida pelo utilizador 44

45 Análise de Vídeo Reconhecimento de Matrículas Imagem de Entrada Melhoramento de Imagem Localização de Matrícula Segmentação de Caracteres Reconhecimento de Caracteres Número de Matrícula 45

46 Análise de Vídeo Reconhecimento de Matrículas Reconhecimento de matrículas 46

47 Análise de Vídeo Reconhecimento de Matrículas Reconhecimento de matrículas 47

48 Análise de Vídeo Reconhecimento de Matrículas 48

49 Análise de Vídeo Detecção de faces, género e emoções 49

50 50

51 Análise de Vídeo Reconhecimento Facial 51

52 Análise de Vídeo Reconhecimento Facial Base de Dados de Imagens de Faces 52

53 53

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