Tese (doutorado)- Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-03T03:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335690.pdf: 8551190 bytes, checksum: b97d001f26764f4c54a16d626f6bd51e (MD5) Previous issue date: 2015 / A videovigilância compõe-se de um conjunto de câmeras e demais recursos tecnológicos para servir como uma ferramenta que visa a segurança pública ou privada em locais estratégicos da movimentação de pessoas e/ou veículos. Os interesses por estes sistemas, em expansão pelo mundo, estão ligados a sua potencialidade em coibir atos antissociais, apoiar na melhoria da mobilidade urbana ou ainda detectar ou prevenir eventos que demandem ação imediata para evitar colapsos, ou mesmo salvar vidas. A automação na monitoração é uma necessidade irreversível pois, sendo centralizada, depende de um operador humano para fiscalizar muitas câmeras através de um trabalho tedioso, cansativo e sujeito a erros e omissões no acompanhamento de movimentação suspeita. A Detecção de Movimento Anormal (DMA) é uma análise de vídeo útil para fins de videovigilância e, em especial, aquela realizada sobre o rastreamento de objetos em trajetos globais não usuais. Em função das barreiras no tratamento computacional de grandes volumes de dados, mesmo nas modernas arquiteturas de sistemas embarcados, propostas encontradas nas abordagens baseadas em rastreamento são geralmente limitadas em flexibilidade no que diz respeito a cenários, metas, duração do vídeo e realidade e assim, nem sempre viáveis nas aplicações em tempo real. Visando extrair o melhor de um modelo estatístico para esse propósito, como o modelo de misturas gaussianas (GMM - Gaussian Mixture Modeling), o presente trabalho apresenta uma nova abordagem para DMA ancorada sobre um classificador binário ótimo e construída a partir de três processos iterativos durante um treinamento supervisionado: a geração de amostras sobre agrupamentos uniformes formando uma grade de regiões, a aprendizagem por região dos parâmetros de umafunção de distribuição de probabilidade (pdf ) multivariada e por fim, o uso de curvas características de operação do receptor (ROC - Receiver Operating Characteristics) para encontrar o melhor classificador. Como base para avaliar a abordagem foram utilizados dados resultantes de anotações de vídeo do mundo real, elaborados a partir de ferramentas próprias ou de domínio público. Os resultados avaliados demonstraram que cada cenário possui uma área de agrupamento que otimiza o desempenho da DMA mesmo com uma significativa redução de amostras. Neste aspecto, além da tese contribuir com uma metodologia que garante a melhor performance dentro da abordagem da DMA proposta, ela revela que uma análise baseada em região reduz o custo computacional sem afetar significativamente a qualidade das inferências.<br> / Abstract : Video surveillance is composed of a set of cameras and other technological resources to serve as a tool to public or private safety in strategic locations of moving people and/or vehicles. The interest by these systems, expanding worldwide, are linked to their potentiality in curbing antisocial acts, to assist in improving urban mobility or also detect or prevent events that require immediate action to prevent collapses, or even save lives. The automation in monitoring these systems is an irreversible necessity, because being centralized, depends on a human operator to monitor many cameras through a tedious, tiresome and prone to errors and omissions job in the monitoring of suspicious motions. The Abnormal Motion Detection (AMD) is a useful video analysis for video surveillance purposes, and in particular, that performed on the objects tracking in unusual global paths. Due to the barriers in computational treating of large amounts of data, even in modern architectures embedded systems, proposals found in tracking based approaches are generally limited in flexibility regarding scenarios, goals, length of video and reality and thus, not always feasible in real-time applications. Aiming to extract the best froma statistical model for this purpose, as a Gaussian Mixture Model (GMM - Gaussian Mixture Modeling), this work presents a new approach to AMD docked on a best binary classifier and built from three iterative processes over a supervised training: The samples generation over uniform clusters forming a grid of regions, learning the parameters per region of a probability distribution function (pdf ) multivariated and finally, the use of curves the receiver operating characteristics (ROC - Receiver Operating Characteristics) to find the best classifier. As a basis to evaluate the approach, data derived from real world video annotations were used, elaborated from own or public domain tools. The evaluated results demonstrated that each scenario has a clustering area that optimizes the AMD performance even with a substantial samples reduction. In this regard, besides the thesis contribute on a methodology that ensures the best AMD approach performance, it reveals that a region-based analysis reduces computational cost without significantly affecting the inferences quality.

Estágio realizado no INESC Porto-Instituto de Engenharia e Sistemas e Computadores do Porto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-18T15:01:39Z No. of bitstreams: 1 MARCELL MANFRIN BARBACENA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2014..pdf: 1468565 bytes, checksum: b94d20ffdace21ece654986ffd8fbb63 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T15:01:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCELL MANFRIN BARBACENA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2014..pdf: 1468565 bytes, checksum: b94d20ffdace21ece654986ffd8fbb63 (MD5) Previous issue date: 2014 / Impulsionadas pela crescente demanda por sistemas de segurança para proteção do indivíduo e da propriedade nos dias atuais, várias pesquisas têm sido desenvolvidas com foco na implantação de sistemas de vigilância por vídeo com ampla cobertura. Um dos problemas de pesquisa em aberto nas áreas de visão computacional e redes de computadores envolvem a escalabilidade desses sistemas, principalmente devido ao aumento do número de câmeras transmitindo vídeos em tempo real para monitoramento e processamento. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho é avaliar o impacto que a redução da taxa de transmissão dos fluxos de vídeos impõe na eficácia dos algoritmos de detecção de pessoas utilizados em sistemas inteligentes de videovigilância. Foram realizados experimentos utilizando vídeos em alta resolução no contexto de vigilância com tomadas externas e com um algoritmo de detecção de pessoas baseado em histogramas de gradientes orientados, nos quais se coletou, como medida de eficácia do algoritmo, a métrica de área sob a curva de precisão e revocação para, em sequência, serem aplicados os testes estatísticos de Friedman e de comparações múltiplas com um controle na aferição das hipóteses levantadas. Os resultados obtidos indicaram que é possível uma redução da taxa de transmissão em mais de 70% sem que haja redução da eficácia do algoritmo de detecção de pessoas. / Motivated by the growing demand for security systems to protect persons and properties in the nowadays, several researches have been developed focusing on the deployment of widearea video coverage surveillance systems. One open research problem in the areas of computer vision and computer networks involves the scalability of these systems, mainly due to the increasing number of cameras transmitting real-time video for monitoring and processing. In this context, the aim of this study was to evaluate the impact that transmission data-rate reduction of video streams imposes on the effectiveness of people detection algorithms used in intelligent video surveillance systems. With a proposed experimental design, experiments were performed using high-resolution wide-area external coverage video surveillance and using an algorithm for people detection based on histograms of oriented gradients. As a measure of effectiveness of the people detection algorithm, the metric of area under the precision-recall curve was collected and statistical tests of Friedman and multiple comparisons with a control were applied to evaluate the hypotheses. The results indicated that it is possible to reduce transmission rate by more than 70% without decrease in the effectiveness of the people detection algorithm.