Velocidade dos Humanos

Muitos fatores podem interferir na velocidade com que as pessoas caminham. Essa velocidade pode variar em função do gênero e idade do

pedestre, do ambiente onde caminha, da carga que carrega, do calçado que usa e também da quantidade de pessoas que se locomovem no mesmo ambiente, ou seja, quanto mais pessoa se torna mais difícil a movimentação.

Em (HcManual, 2000) sugere uma velocidade de 1,219 m/s como velocidade normal para pessoas em áreas urbanas. Pesquisas mostraram que pedestres mais velhos atravessam a rua mais devagar que o mais jovens, e que mulheres caminham mais devagar que os homens com velocidades de 0,762 a 0,991 m/s. Além dos fatores apresentados, a inclinação do solo, o tipo de piso, o ambiente em que as pessoas estão inseridas influenciam na velocidade da pessoa, devendo ser feita uma análise do movimento de pessoas no local em que o sistema será aplicado, para melhor eficácia do sistema.

3.7 Considerações Finais

A capacidade de se reconhecer pessoas em uma imagem depende da quantidade de informações que se conheça de cada objeto presente na cena de interesse. A extração de características depende fortemente de como os objetos são representados computacionalmente. Por este motivo, é necessário um critério especial na escolha do processo de segmentação dos objetos em movimento, de tal maneira que as características possam ser obtidas em tempo real de modo rápido e o mais eficiente possível.

No presente trabalho é adotado o método de subtração de imagens para detectar pessoas em movimento, técnica de remoção de sombra baseada no parâmetro de correlação cruzada normalizada, filtros morfológicos lineares para eliminar ruídos, e o Filtro de Kalman para o rastreamento das pessoas. As técnicas selecionadas demonstraram eficiência nos trabalhos pesquisados quando aplicadas em conjunto com outras técnicas, ou seja, cada técnica é aplicada a uma fase do processamento de análise de imagens, para que se atinja os resultados esperados.

Capítulo 4

Sistema de Contagem Automática de Pessoas

Neste capítulo é apresentada a técnica para contagem automática de pessoas que passam por um local monitorado por uma câmera de vídeo, podendo este local ser um ambiente interno ou externo, baseada na análise de seqüência de imagens da cena monitorada.

Para que o processo de contagem possa ser realizado é necessário que as pessoas sejam identificadas nas imagens capturadas em seqüência e rastreadas até deixarem a cena. A identificação de pessoas em uma imagem depende, entre outras coisas, das características físicas que se conhece previamente das pessoas e das características extraídas dos objetos na imagem segmentada da cena. A obtenção das características na imagem depende da calibração da câmera, a qual permite obter corretamente as dimensões das pessoas em pixels. Variações de intensidade de iluminação, sombras e ruídos afetam a segmentação da imagem e a identificação de objetos. Estes problemas podem ser minimizados com a utilização de filtros e técnicas específicas. A segmentação de objetos em movimento tem sido amplamente pesquisada nas últimas décadas, existem diversos algoritmos para detecção e rastreamento de objetos em movimento, mas nenhum definitivo que produza uma solução ideal e que seja robusto o suficiente para ser utilizado nos mais diversos ambientes, (Pádua, et al., 2002).

O sistema apresentado neste trabalho consiste nas seguintes tarefas: aquisição da seqüência de imagens da cena por meio de uma câmera de vídeo digital, obtenção do plano de fundo da cena, detecção de objetos em movimento, identificação de pessoas que se locomovem isoladamente ou em grupo, localização das pessoas na imagem, rastreamento de cada pessoa identificada e contagem ao deixar a cena. A Figura 4.1 ilustra a imagem de uma cena, capturada por uma câmera de vídeo disposta ortogonalmente em relação ao solo da cena.

Região 3

Região 2

Região 4

Região 1

Figura 4. 1: Regiões de fronteira da área monitorada pela câmera de vídeo.

O algoritmo inicia o processo com a aquisição do modelo de plano de fundo, que é obtido do quadro inicial da seqüência de imagens da cena, sem objetos se movimentando. Para cada imagem capturada é realizada a remoção de sombras, baseada na técnica de correlação cruzada normalizada entre a imagem do quadro corrente e o plano de fundo. A detecção de objetos móveis na cena é obtida da subtração entre a imagem corrente e o plano de fundo da

cena. As identificações e localizações iniciais das pessoas são extraídas de

pulsos gerados pelo somatório dos valores de luminância dos pixels dos objetos, detectados nas regiões de fronteira ilustradas na Figura 4.1. Entre os parâmetros usados, são considerados a largura média entre os ombros e a profundidade média do tórax das pessoas para decidir se o pulso gerado corresponde a um objeto móvel qualquer ou a uma, duas ou mais pessoas em grupo. No rastreamento é feita a estimação da posição de cada pessoa no próximo instante por meio da utilização de um Filtro Preditivo. Em seguida, verifica-se a posição real da pessoa e sua velocidade. Eventuais colisões entre as pessoas, devido a abraços ou aglomerações, são verificadas para evitar a perda da localização destas pessoas. O processo se repete ao longo da

trajetória até a pessoa atingir uma região de fronteira. A contagem é realizada no momento em que a pessoa deixa a cena, sendo contabilizada em uma das quatro regiões de fronteira. De uma forma geral, a operação do Sistema de Contagem de Pessoas projetado pode ser dividido em três etapas: (i) Detecção de Objetos em Movimento; (ii) Análise de Fronteiras, e (iii) Rastreamento e Contagem de Pessoas, como ilustrado na Figura 4.2.

Sistema de Contagem de Pessoas

Detecção de Objetos em Movimento

Figura 4.2: Esquema do sistema de contagem de pessoas: caixas sólidas representam processos, caixas pontilhadas representam interfaces, setas sólidas representam o fluxo de informação, setas pontilhadas representam a passagem de parâmetros e elipses pontilhadas representam armazenamento de informação.

Câmera Interface Fonte de Vídeo Aplicação dos Operadores Morfológicos Subtração do Plano de Fundo Remoção de Sombras Interface Configuração Quadro

Imagem com Ruídos

Plano de Fundo

Parâmetros

Entrada

Imagem sem Sombras

Imagem dos Objetos Móveis Detectados Identificação de Pessoas Localização de Pessoas Análise de Fronteiras Lista com posições das Pessoas Pulso de Fronteira Pessoas Detectadas Medição Rastreamento Filtro Preditivo Contador Contagem Verificação de Colisões Verificação de Saída

Novas Posições das Pessoas ^{Pessoas que} _{deixaram a} cena