Detecção de movimento de objetos em tempo real utilizando dispositivos de lógica programável complexa

• Main Author: Danilo Carlos Rossetto Minhoni
• Other Authors: Valentin Obac Roda
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2006
• Subjects: CPLDs; detecção de movimento; integração; rastreamento; complex programmable logic devices (CPLDs); integration; movement detection; tracking
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18133/tde-30112006-150543/

Um sistema que realiza a detecção de movimento procura, numa seqüência de imagens, sinais que confirmem a existência de movimentação no ambiente monitorado. Uma vez realizada a detecção do movimento, pode-se realizar o rastreamento (tracking) do objeto na cena em questão. A detecção e o rastreamento de objetos, em tempo real, são técnicas que estão despertando grande interesse por parte de pesquisadores e empresas pois, estas técnicas, podem ser utilizadas em diversas áreas que se estendem desde a engenharia e computação até áreas como a geologia e medicina. Sendo assim, seguindo-se a idéia básica de detecção e rastreamento, encontram-se diversas aplicações para estas técnicas como: sistemas de vigilância, análise de movimentos humanos, sistemas de detecção e rastreamento de pedestres ou veículos, dentre outras. Neste trabalho é mostrado um sistema que foi desenvolvido para armazenamento de imagens em tons de cinza de uma seqüência de vídeo e um posterior processamento dessas imagens para detecção de características que indiquem movimento. O processamento se resume em integrar o sinal de vídeo, que está armazenado nas memórias, nas direções horizontal e vertical gerando os histogramas de intensidade horizontal e vertical. Comparando os histogramas de quadros diferentes da seqüência de vídeo será possível detectar a presença de movimento e a região da imagem onde este ocorreu. Devido à necessidade de um processamento rápido das imagens e no interesse de produzir um sistema dedicado com hardware reduzido, utilizou-se de dispositivos de lógica programável complexa (CPLDs). === A system that performs movement detection in a sequence of images looks for signs that confirm the occurrence of the movement in the controlled environment. Once the movement of the object is detected it is possible to perform the tracking of the object. Real time object detection and tracking techniques are of great interests to researchers and industries because these techniques can be used in several areas going from engineering and computing to geology and medicine. There is a wide field of applications of detection and tracking techniques, such as: surveillance systems, human movement analysis, pedestrians or vehicle detection. This work presents an implementation able to store a gray level image from a video sequence and from these images detect in real time a object movement in the scene. The detection will be performed integrating an image from the video sequence in the horizontal and vertical directions in order to obtain the intensities histograms in these directions. Comparing the histograms with those of a different frame of the video sequence it will be possible to detect the presence of movement and locate where in the image the movement occurs. Due to real time digital image processing requirements and in order to produce a reduce dedicated hardware, complex programmable logic devices (CPLDs) were used.