Ανάπτυξη και αξιολόγηση μεθοδολογίας για την παρακολούθηση πολλαπλών αντικειμένων σε ακολουθίες εικόνων

Ανάπτυξη και αξιολόγηση μεθοδολογίας για την παρακολούθηση πολλαπλών αντικειμένων σε ακολουθίες εικόνων (EL)

Ψάλτα, Αθηνά (EL)

ntua (EL)

Καράντζαλος, Κωνσταντίνος (EL)

Καρράς, Γεώργιος (EL)

Αργιαλάς, Δημήτρης (EL)

masterThesis

2017-10-24

2020-10-19T08:04:23Z

Η οπτική παρακολούθηση (visual tracking) αποτελεί ένα σημαντικό πρόβλημα της Όρασης Υπολογιστών για το οποίο τις τελευταίες δεκαετίες η ερευνητική κοινότητα δείχνει έντονο ενδιαφέρον. Τόσο η παρακολούθηση ενός αντικειμένου, όσο και η παρακολούθηση πολλαπλών αντικειμένων σε μία ακολουθία εικόνων είναι μια πολύπλοκη διαδικασία και ειδικότερα για την τελευταία οι αλγόριθμοι αιχμής απέχουν ακόμη από την πλήρη επίλυση του προβλήματος. Στη παρούσα εργασία μελετάται ενδε- λεχώς η διεθνής βιβλιογραφία γύρω από το θέμα αυτό και αναπτύσσεται ένας αλγόριθμος παρακολούθησης πολλαπλών στόχων. Η βιβλιογραφική αναδρομή χωρίζεται σε δύο μέρη. Πρώτα μελετάται το πρόβλημα της παρακολούθησης ενός αντικειμένου τόσο ως προς τη δυσκολία του όσο και ως προς τον τρόπο προσέγγισης διάφορων αλγορίθμων αιχμής για την επίλυσή του. Στο δεύτερο μέρος αναλύεται το πρόβλημα της παρακολούθησης πολλαπλών αντικειμένων και μελετώνται οι σχετικές προσεγγίσεις της βιβλιογραφίας. Ειδικότερα, τονίζονται οι διαφορές τόσο στη μεθοδολογική προσέγγιση όσο και στη δυσκολία για το συγκεκριμένο πρόβλημα έναντι του προβλήματος του πρώτου μέρους. Επιπρόσθετα, γίνεται ιδιαίτερη αναφορά στη χρήση τεχνητών νευρωνικών δικτύων για την επίλυση του προβλήματος και παρουσιάζεται αναλυτικά ο αλγόριθμος αιχμής MDP (Markov Decision Processes). Στο δεύτερο σκέλος της εργασίας αναπτύσσεται και αξιολογείται ένας πρωτότυπος αλγόριθμος οπτικής παρακολούθησης πολλαπλών αντικειμένων. Αρχικά, παρουσιάζεται η αναλυτική περιγραφή του αλγορίθμου με ιδιαίτερη έμφαση αφενός στην “παρακολούθηση μέσω ανιχνεύσεων” (tracking-by-detection) προσέγγιση που υιοθετήθηκε αφετέρου στα επιμέρους υποσυστήματα του αλγορίθμου. Ειδικότερα, αναλύονται τα μοντέλα κίνησης και εμφάνισης που χρησιμοποιούνται, καθώς και η σύνθετη διαδικασία αντιστοίχισης των δεδομένων (στόχων-ανιχνεύσεων) που βασίζεται σε κινηματικά, φασματικά και χωρικά κριτήρια. Ο αλγόριθμος που αναπτύχθηκε αξιολογείται στη συνέχεια στο σύνολο δεδομένων 2DMOT15 και οι επιδόσεις του αντιπαρατίθενται με τις αντίστοιχες μιας απλοϊκής υλοποίησης και του αλγορίθμου MDP. Η αξιολόγηση βασίζεται τόσο σε ποιοτικά χαρακτηριστικά όσο και σε ποσοτικούς δείκτες με έμφαση στις επίσημες μετρικές CLEAR του αντίστοιχου διαγωνισμού MOT Challenge. Συνολικά ο αλγόριθμος που αναπτύχθηκε εμφανίζει σχετικά ικανοποιητικά αποτελέσματα δεδομένης της δυσκολίας του προβλήματος και του στόχου της εργασίας, που δεν είναι άλλος παρά την εμβάθυνση σε αυτό το πεδίο και όχι την ανάπτυξη ενός αλγορίθμου αιχμής. Τέλος, προκύπτουν ορισμένα συμπεράσματα τόσο όσον αφορά τη συμπεριφορά του αναπτυχθέντα αλγορίθμου όσο και περί των μελλοντικών κατευθύνσεων που φαίνεται ότι πρόκειται να ακολουθήσει η κοινότητα. (EL)

Visual tracking (EL)

Tracking (EL)

Όραση Υπολογιστών (EL)

Τηλεπισκόπηση (EL)

Βίντεο (EL)

Remote Sensing (EL)

Εντοπισμός (EL)

Παρακολούθηση (EL)

Computer Vision (EL)

Detection (EN)

Ελληνική γλώσσα

Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών (EL)

Μαθηματική Προτυποποίηση στις Σύγχρονες Τεχνολογίες και την Οικονομία (EL)

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Ψηφιακό Αποθετήριο της Κεντρικής Βιβλιοθήκης του ΕΜΠ | Dspace@NTUA

Κεντρική Βιβλιοθήκη Ε.Μ.Π.

Ιδρυματικό Αποθετήριο

Μεταπτυχιακές Εργασίες