استخراج ویژگی برای ردیابی انسان در شبکه ای از دوربین ها با دیدهای مجزا در محیط های بسته

تحلیل و بررسی حرکات و رفتار انسان در حوزه های مختلف علمی همواره مورد توجه بسیاری از محقیقن بوده است. هدف از طراحی چنین سیستم هایی درک رفتار انسان از طریق توالی تصاویر ویدئویی است. تحلیل حرکات انسان از جنبه های متفاوتی از قبیل مقداردهی اولیه توالی تصاویر، ردیابی، بازیابی و شناسایی حرکات انسان قابل بررسی می باشد. ردیابی به عنوان یکی از مهمترین مراحل در مبحث تحلیل رفتار است که عموما از طریق شبکه ای از دوربین ها که ناحیه وسیعی را تحت پوشش قرار می دهند، انجام می شود. جهت کاهش هزینه در چنین مواردی از دوربین هایی با دید مجزا استفاده می شود. اما ویژگی هایی مانند ظاهر افراد، شرایط نوری محیط، موقعیت افراد نسبت به دوربین و زاویه ی دید نتایچ حاصله از چنین شبکه هایی را با خطا همراه می سازد. در این پایان نامه راهکاری جهت ردیابی افراد در شبکه ای از دوربین ها با دید گسسته ارائه شده است. فرآیند ردیابی طی دو مرحله شناسایی و ردیابی افراد در درون ناحیه دید یک دوربین و انطباق بین افراد در سایر دوربین ها انجام گرفته است. پس از اعمال پیش پردازش های لازم و حذف قسمت های زائد سه ویژگی کلی مبتی بر حرکت، مدل هندسی و ظاهر افراد مورد بررسی قرار گرفته و نقاط قوت و ضعف هریک به تفصیل ارائه شده است. با توجه به عدم ارائه نتایج مناسب توسط روش های مبتنی بر حرکت و مدل هندسی از هیستوگرام رنگ افراد به عنوان مهمترین ویژگی استخراج شده از ظاهر افراد استفاده شده است. هیستوگرام رنگ به دلیل سادگی و سرعت بالا جهت استفاده در این نوع از سیستم ها بسیار مناسب می باشد اما در محیط هایی با شدت روشنایی متفاوت و تغییر در اندازه افراد با مشکلاتی روبرو می شود. به همین منظور از تابع انتقال روشنایی تجمعی برای کاهش تغییرات روشنایی محیط در هنگام عبور افراد در بین دوربین ها استفاده شده است. جهت ردیابی با استفاده از ویژگی رنگ، بر اساس اندازه نسبی قسمت های مختلف بدن، بدن افراد به سه قسمت سر، نیم تنه و پایین تنه تقسیم شده است. این روش تحت تاثیر انداره افراد قرار نمی گیرد و زمانی که افراد نسبت به دوربین دور یا نزدیک می شوند بدن به درستی تقسیم بندی می شود. روش دیگری که در پایان نامه حاضر جهت استخراج ویژگی های لازم مورد استفاده قرار گرفته، روش تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی قوی فازی غیرخطی می باشد. ویژگی های معرفی شده توسط این روش را نمی توان همیشه در ورود و خروج افراد استفاده نمود زیرا هر یک از ویژگی ها در موقعیت های متفاوت محیطی نتایج متفاوتی را نشان می دهند. به همین منظور، با استفاده از سیستم فازی محیط تحت نظارت به شش قسمت فاصله نزدیک رو/پشت به دوربین، متوسط رو/پشت به دوربین و دور رو/پشت نسبت به دوربین تقسیم شد. به منظور ارزیابی عمکلرد سیستم پیشنهادی آزمایشات بر روی مجموعه استخراج شده از آزمایشگاهای در کشور ایتالیا، پیاده سازی شده است. نتایج بدست آمده از روش پیشنهادی نشان دهنده عملکرد بهتر در محیط رنگی ycbcr نسبت به کارهای پیشین می باشد. کلمات کلیدی: ردیابی افراد، شبکه ای از دوربین ها، زاویه دید مجزا، مدل ظاهری، هیستوگرام، فاصله نسبی بدن انسان، سیستم فازی، تابع انتقال روشنایی تجمعی، تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی قوی فازی غیرخطی.