Medidas de evaluación para métodos de seguimiento de objetos en video

La evaluación de la eficiencia de un algoritmo de seguimiento de objetos en video es un desafío en el área de procesamiento de imágenes y adquiere mayor importancia cuando se trata de interpretación automática de secuencias de imágenes médicas, donde la precisión de los resultados es fundamental. Por otro lado, un sistema de medición de la performance de un método permite comparar diferentes algoritmos. En este trabajo de investigación se propone investigar diferentes medidas de evaluación del comportamiento de algoritmos de tracking que soporten oclusión. Comenzamos con la evaluación de un método rápido de seguimiento basado en conjuntos de nivel pero que no resuelve ecuaciones diferenciales sino que ajusta el contornos del objeto de interés en cada cuadro utilizando intercambio de pixels. La métrica utilizada está basada en el color de los pixels de la curva que forma el contorno.Eje: Computación gráfica, imágenes y visualizaciónRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Inverted tracking algorithm for the field survey through artificial vision and robotics

The area of artificial vision and robotics has very important advances in the recognition and tracking of objects, not only in indoor scenes but also in outdoor ones. These methods and algorithms have given rise to very important technological advances in different areas of knowledge. In the area of Precision Agriculture, the main problem of its use lies in its application in field surveys, whereas in the case of cultivation, we will have fixed objects (seedlings) in established spaces (furrows and plots), but in uncontrolled environments. The determination of the density of these crops and their distance between furrows among other data is in many cases, relevant to their performance. It is the purpose of this paper to solve the automated sensing of this data through the use of cameras and artificial vision techniques. In this work, an inverted tracking algorithm is defined in order to automatically determine the necessary shot-points by means of which the cameras involved as sensors on a robotic platform capture scene images. This will help to survey the density and distance of the crop to be analyzed

An algorithm for multiple object tracking

Background for multiple object tracking -- Data association -- The model of object

Segmentation d'images et suivi d'objets en vidéos approches par estimation, sélection de caractéristiques et contours actifs

Cette thèse aborde deux problèmes parmi les plus importants et les plus complexes dans la vision artificielle, qui sont la segmentation d'images et le suivi d'objets dans les vidéos. Nous proposons plusieurs approches, traitant de ces deux problèmes, qui sont basées sur la modélisation variationnelle (contours actifs) et statistique. Ces approches ont pour but de surmonter différentes limites théoriques et pratiques (algorithmiques) de ces deux problèmes. En premier lieu, nous abordons le problème d'automatisation de la segmentation par contours actifs"ensembles de niveaux", et sa généralisation pour le cas de plusieurs régions. Pour cela, un modèle permettant d'estimer l'information de régions de manière automatique, et adaptative au contenu de l'image, est proposé. Ce modèle n'utilise aucune information a priori sur les régions, et traite également les images de couleur et de texture, avec un nombre arbitraire de régions. Nous introduisons ensuite une approche statistique pour estimer et intégrer la pertinence des caractéristiques et la sémantique dans la segmentation d'objets d'intérêt. En deuxième lieu, nous abordons le problème du suivi d'objets dans les vidéos en utilisant les contours actifs. Nous proposons pour cela deux modèles différents. Le premier suppose que les propriétés photométriques des objets suivis sont invariantes dans le temps, mais le modèle est capable de suivre des objets en présence de bruit, et au milieu de fonds de vidéos non-statiques et encombrés. Ceci est réalisé grâce à l'intégration de l'information de régions, de frontières et de formes des objets suivis. Le deuxième modèle permet de prendre en charge les variations photométriques des objets suivis, en utilisant un modèle statistique adaptatif à l'apparence de ces derniers. Finalement, nous proposons un nouveau modèle statistique, basé sur la Gaussienne généralisée, pour une représentation efficace de données bruitées et de grandes dimensions en segmentation. Ce modèle est utilisé pour assurer la robustesse de la segmentation des images de couleur contenant du bruit, ainsi que des objets en mouvement dans les vidéos (acquises par des caméras statiques) contenant de l'ombrage et/ou des changements soudains d'illumination

Construction automatique d'un dictionnaire des événements d'une vidéo

L'interprétation automatique d'événements des objets dans la vidéo est un sujet de recherche en croissance. Les humains cherchent de plus en plus à doter les systèmes d'informatique d'une intelligence pour la prise de décisions. Malgré l'engouement pour cette recherche, il reste encore plusieurs problèmes et défis à relever surtout en ce qui concerne la généralisation, la précision et l'automatisation d'un système de reconnaissance d'événements dans la vidéo. Nous proposons un système SIFD automatique de la vidéo dont l'objectif est l'obtention d'un dictionnaire de la vidéo qui décrit dans un langage naturel le contenu de la vidéo. Dans ce système, un modèle de reconnaissance d'actions humaines est développé. Les résultats obtenus pour ce modèle montrent sa robustesse et ses excellentes performances par rapport aux autres travaux existants. La contribution de notre travail réside dans une nouvelle caractéristique CSST et dans la formation du dictionnaire

Estimation du contexte par vision embarquée et schémas de commande pour l'automobile

Les systèmes dotés d autonomie doivent continument évaluer leur environnement, via des capteurs embarqués, afin de prendre des décisions pertinentes au regard de leur mission, mais aussi de l endosystème et de l exosystème. Dans le cas de véhicules dits intelligents , l attention quant au contexte environnant se porte principalement d une part sur des objets parfaitement normalisés, comme la signalisation routière verticale ou horizontale, et d autre part sur des objets difficilement modélisables de par leur nombre et leur variété (piétons, cyclistes, autres véhicules, animaux, ballons, obstacles quelconques sur la chaussée, etc ). La décision a contrario offre un cadre formel, adapté à ce problème de détection d objets variables, car modélisant le bruit plutôt qu énumérant les objets à détecter. La contribution principale de cette thèse est d adapter des mesures probabilistes de type NFA (Nombre de Fausses Alarmes) au problème de la détection d objets soit ayant un mouvement propre, soit saillants par rapport au plan de la route. Un point fort des algorithmes développés est qu ils s affranchissent de tout seuil de détection. Une première mesure NFA permet d identifier le sous-domaine de l'image (pixels non nécessairement connexes) dont les valeurs de niveau de gris sont les plus étonnantes, sous hypothèse de bruit gaussien (modèle naïf). Une seconde mesure NFA permet ensuite d identifier le sous-ensemble des fenêtres de significativité maximale, sous hypothèse de loi binômiale (modèle naïf). Nous montrons que ces mesures NFA peuvent également servir de critères d optimisation de paramètres, qu il s agisse du mouvement 6D de la caméra embarquée, ou d un seuil de binarisation sur les niveaux de gris. Enfin, nous montrons que les algorithmes proposés sont génériques au sens où ils s appliquent à différents types d images en entrée, radiométriques ou de disparité.A l opposé de l approche a contrario, les modèles markoviens permettent d injecter des connaissances a priori sur les objets recherchés. Nous les exploitons dans le cas de la classification de marquages routiers.A partir de l estimation du contexte (signalisation, détection d objets inconnus ), la partie commande comporte premièrement une spécification des trajectoires possibles et deuxièmement des lois en boucle fermée assurant le suivi de la trajectoire sélectionnée. Les diverses trajectoires possibles sont regroupées en un faisceau, soit un ensemble de fonctions du temps où divers paramètres permettent de régler les invariants géométriques locaux (pente, courbure). Ces paramètres seront globalement fonction du contexte extérieur au véhicule (présence de vulnérables, d'obstacles fixes, de limitations de vitesse, etc.) et permettent de déterminer l'élément du faisceau choisi. Le suivi de la trajectoire choisie s'effectue alors en utilisant des techniques de type platitude différentielle, qui s'avèrent particulièrement bien adaptées aux problèmes de suivi de trajectoire. Un système différentiellement plat est en effet entièrement paramétré par ses sorties plates et leurs dérivées. Une autre propriété caractéristique de ce type de systèmes est d'être linéarisable de manière exacte (et donc globale) par bouclage dynamique endogène et transformation de coordonnées. Le suivi stabilisant est alors trivialement obtenu sur le système linéarisé.To take relevant decisions, autonomous systems have to continuously estimate their environment via embedded sensors. In the case of 'intelligent' vehicles, the estimation of the context focuses both on objects perfectly known such as road signs (vertical or horizontal), and on objects unknown or difficult to describe due to their number and variety (pedestrians, cyclists, other vehicles, animals, any obstacles on the road, etc.). Now, the a contrario modelling provides a formal framework adapted to the problem of detection of variable objects, by modeling the noise rather than the objects to detect. Our main contribution in this PhD work was to adapt the probabilistic NFA (Number of False Alarms) measurements to the problem of detection of objects simply defined either as having an own motion, or salient to the road plane. A highlight of the proposed algorithms is that they are free from any detection parameter, in particular threshold. A first NFA criterion allows the identification of the sub-domain of the image (not necessarily connected pixels) whose gray level values are the most amazing under Gaussian noise assumption (naive model). A second NFA criterion allows then identifying the subset of maximum significant windows under binomial hypothesis (naive model). We prove that these measurements (NFA) can also be used for the estimation of intrinsec parameters, for instance either the 6D movement of the onboard camera, or a binarisation threshold. Finally, we prove that the proposed algorithms are generic and can be applied to different kinds of input images, for instance either radiometric images or disparity maps. Conversely to the a contrario approach, the Markov models allow to inject a priori knowledge about the objects sought. We use it in the case of the road marking classification. From the context estimation (road signs, detected objects), the control part includes firstly a specification of the possible trajectories and secondly the laws to achieve the selected path. The possible trajectories are grouped into a bundle, and various parameters are used to set the local geometric invariants (slope, curvature). These parameters depend on the vehicle context (presence of vulnerables, fixed obstacles, speed limits, etc ... ), and allows determining the selected the trajectory from the bundle. Differentially flat system is indeed fully parameterized by its flat outputs and their derivatives. Another feature of this kind of systems is to be accurately linearized by endogenous dynamics feed-back and coordinate transformation. Tracking stabilizer is then trivially obtained from the linearized system.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF