Naslov
Identifikacija osoba RGB-dubinskim kamerama
(People identification with RGB-Depth cameras)

Autori
Adnan Ramakić

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Tehnički fakultet

Mjesto
Rijeka

Datum
12.11

Godina
2021

Stranica
137

Mentor
Kristijan Lenac

Ključne riječi
identifikacija osoba ; identifikacija osoba na temelju hoda ; RGB kamera ; RGB-dubinska kamera (RGB-D kamera) ; slika energije hoda (GEI)
(people identification ; gait recognition ; RGB camera ; RGB-D camera ; gait energy image (GEI))

Sažetak
U ovoj doktorskoj disertaciji razmotren je problem identifikacije osoba upotrebom RGB-dubinske (engl. Red, Green, Blue - Depth, RGB-D) kamere. RGB (engl. Red, Green, Blue) kamera je uređaj koji omogućava stjecanje slika u boji (RGB slike), a RGB-D kamera je uređaj koji pored slika u boji pruža i dubinske slike. Dubinska slika (još se naziva i dubinska mapa) je slika čiji elementi, pikseli, imaju kodiranu vrijednost koja predstavlja udaljenost objekta od kamere. Osnovna motivacija istraživanja je bila realizirati pristup za identifikaciju osoba koji se može primijeniti u uslužnoj robotici, ali i u drugim područjima kao što su, primjerice, sigurnosni sustavi. Uslužni robot predstavlja vrstu robota koji djeluje djelomično ili potpuno autonomno s ciljem obavljanja postavljenih zadataka za ljude ili opremu. Napretkom tehnologije otvorene su mogućnosti zajedničkog djelovanja uslužnih robota i ljudi u istom okruženju. Uslužni roboti će biti u stanju pomagati osobi u njenom domu, bolnici, uredu ili nekom drugom mjestu. Uslužni robot često mora biti u stanju, ne samo detektirati prisustvo osobe, nego i utvrditi identitet osobe s kojom je u interakciji da bi na učinkovit način izvršio zadatak koji se pred njega postavlja. Za tu svrhu uslužni roboti mogu upotrebljavati razne vrste osjetila i kamera kojima su opremljeni. Većina uslužnih robota novije generacije opremljena je RGB-D kamerama. Pod pretpostavkom da je analizom opažanja svoje kamere (ili više kamera) uslužni robot detektirao prisustvo osobe, identifikacija osoba podrazumijeva proces u kojemu robot upotrebom odgovarajućeg algoritma obavlja podudaranje značajki izlučenih iz slika jedne ili više kamera, koje se odnose na detektiranu osobu, sa značajkama predložaka (engl. Template) spremljenih u bazi osoba (engl. Gallery), a s ciljem određivanja specifične osobe. Jedan predložak u bazi osoba sadržava skup značajki (primjerice, značajke lica ili značajke hoda) koji se odnosi na određenu osobu. Pored skupa značajki svakoj osobi se mogu pridružiti i dodatne informacije poput imena i prezimena, uloge, titule i slično. Navedene dodatne informacije mogu biti relevantne u nekim primjenama jer se robot osobi može obratiti, primjerice, imenom ili prezimenom. Predlošci se spremaju u bazu osoba u postupku upisa osoba u bazu (engl. Enrollment) i predstavljaju identitet osobe u kontekstu navedene primjene. Tradicionalni pristup za identifikaciju osoba bio je zasnovan na primjeni RGB kamera, no danas su RGB-D kamere široko dostupne, pružaju RGB slike kao i RGB kamere, a dodatno pružaju i dubinske slike pa se danas sve više upotrebljavaju u ovom području umjesto RGB kamera. Prednost upotrebe dubinskih slika jest mogućnost izlučivanja određenih značajki koje se mogu dobiti isključivo analizom dubinskih slika. Takva značajka je, primjerice, visina osobe. U disertaciji su istražene postojeće metode za identifikaciju osoba RGB kamerama, kao i metode temeljene na RGB-D kamerama. Znanstveni doprinos disertacije predstavlja prijedlog novih metoda za identifikaciju osoba RGB-D kamerom na temelju njihova hoda. Općenito, prednost metoda identifikacije osoba na temelju hoda jest u tome što takav način identifikacije ne zahtijeva interakciju s osobom kao što je to slučaj s većinom drugih metoda identifikacije poput identifikacije otiskom prsta, identifikacije na temelju elemenata oka (šarenica ili mrežnica oka) i drugih. Predložene metode za identifikaciju osoba na temelju hoda kombiniraju značajke koje se mogu dobiti iz RGB ili dubinskih slika (siluete osobe) i značajku dobivenu iz dubinskih slika (visina osobe). U eksperimentalnom istraživanju vrednovane su predložene metode te su prezentirani rezultati. Tijekom istraživanja upotrebljavana su tri skupa podataka koji sadržavaju slike ili videozapise s osobama u hodu, od kojih dva javno dostupna skupa podataka koje često upotrebljavaju i drugi autori te novi, vlastiti skup podataka. Vlastiti skup podataka sadržava videozapise visoke razlučivosti za 14 osoba u hodu, a specifičan je po tome što je kreiran s RGB-D kamerom, koja ima domet do 20 m, u vanjskom okruženju. Iz dobivenih rezultata vidljivo je da predložene metode postižu veću točnost identifikacije osoba u odnosu na metode identifikacije osoba na temelju hoda koje su upotrebljavane za usporedbu kao sto su slika energije hoda (engl. Gait Energy Image, GEI) i popunjena slika energije hoda (engl. Backfilled Gait Energy Image, BGEI).

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Računarstvo

POVEZANOST RADA