Ανίχνευση κίνησης από κάμερες για λόγους ασφαλείας.

Abstract

Η ανίχνευση κίνησης είναι ένας σημαντικός τομέας της τεχνητής όρασης τόσο σαν αντικείμενο έρευνας όσο και σε επίπεδο εφαρμογών. Πραγματοποιείται μέσα από την αυτοματοποιημένη καταχώρηση και ανάλυση δεδομένων που έχουν καταγράφει από κάμερα. Στις μέρες μας, υπάρχει σημαντικός αριθμός εφαρμογών που χρησιμοποιούν τέτοιου είδους λογισμικό, τόσο στον τομέα της ασφάλειας, π.χ. συστήματα παρακολούθησης, όσο και σε τομείς που απαιτείται αλληλεπίδραση μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή. Ακόμη χρησιμοποιείται και σε συστήματα παρακολούθησης ασθενών, καθώς και για την παρακολούθηση ατόμων με αναπηρία (σύστημα ανίχνευσης πτώσης). Στην παρούσα πτυχιακή ξεκινώντας, ορίζουμε την έννοια της κάμερας και εξετάζουμε τα ειδή κάμερας ασφάλειας και τις χρήσεις τους. Αξιολογούμε τα πιο διαδεδομένα ειδή λήψης στις κάμερες που χρησιμοποιούνται γι αυτό το σκοπό και παρουσιάζουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τους. Στη συνεχεία, αναλύουμε την ανίχνευση ανθρώπου, με τη βοήθεια κάμερας ασφάλειας, και παρουσιάζουμε τις διαφορές μεθόδους υλοποίησης της: ανίχνευση προσώπου, ανίχνευση κίνησης, ανίχνευση δέρματος και ο εντοπισμός χαρακτηριστικών σημείων. Τέλος, αναπτύσσουμε μια εφαρμογή της οποίας στόχος είναι, με καταγεγραμμένο υλικό από κάμερα, να αναλύσει την εκάστου κίνηση και να ανιχνεύσει πιθανή ανθρώπινη παρουσία. Παρουσιάσουμε το πρόγραμμα επιδεικνύοντας στιγμιότυπα από διαφορετικές περιπτώσεις. Το πρόγραμμα δοκιμάζεται σε εσωτερικό και εξωτερικό χώρο, με φυσικό η τεχνητό φως, στην εισαγωγή αντικείμενου στο χώρο, σε σκοτεινό περιβάλλον και στην εναλλαγή φωτισμού.

Motion detection is a significant field of computer vision both as an object of research as well as an application. It is realized through the automated recording and analysis of data captured by camera. In our days, there is a significant number of applications using this kind of software, both in the field of security services, for example surveillance cameras, as well as in cases where human-computer interaction is necessary. In addition, it is used in patient monitoring systems and for monitoring people with disabilities (fall detection system). In the present dissertation, to begin with, we define the concept of camera and examine the types of security cameras and their uses. We evaluate the most widespread types of vision in cameras used for these purposes and introduce their advantages and disadvantages. Furthermore, we make an analysis of the concept of human detection by means of security cameras, and demonstrate the various methods of implementation: face detection, movement detection, skin detection and point feature tracking. Finally, we develop an application which aims to analyze movement and detect potential human presence. We introduce the program by demonstrating screenshots from various occasions. The application is tested in indoor and outdoor spaces, with natural or artificial light, in the insertion of a new object in the shot, in dark spaces and with light alternations.