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Lehrstuhl für Informatik 12
2D/3D-Videoüberwachung
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2D/3D-Videoüberwachung

Überblick

Ziel des Vorhabens ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, um Bildinformationen von einer hybriden 2D/3D-Kamera für die Videoüberwachung zu nutzen. Dazu soll ein Kamerasystem entstehen, das über zwei Sensoren verfügt, nämlich einen optischen hochauflösenden CCD-Sensor und einen niedrig aufgelösten Infrarot-Time-of-Flight-Sensor, der einen Tiefen-Information der sichtbaren Szene liefert. Die Bildinformationen sollen in der Kamera selbst fusioniert und (vor-) ausgewertet werden. Der Begriff Fusion ist hierbei nicht als das überlagern der 2D/3D-Informationen mit dem Ziel eines dreidimensionalen Farbbildes zu verstehen. Vielmehr sollen die Informationen aus beiden Quellen gemeinsam dazu verwendet werden, um typische oder neuartige Aufgaben der Videoüberwachung zu bewältigen, die mit einem einzelnen Sensor nicht oder nur schwer lösbar wären. Dies wären bspw. die zuverlässige Detektion sicherheitsrelevanter Objekte, die genaue Objektverfolgung oder die Messung von Abständen, Längen und Geschwindigkeiten im Bild ohne eine aufwändige Größenkalibrierung. Mit diesem Ansatz wollen wir erreichen, dass eine automatischen Videoüberwachung ohne die Hilfe eines menschlichen Betrachters möglich ist.

Stand

Wir verwenden ein dynamisch erlernbares Hintergrundmodell zur Merkmalsextraktion, um Objekte im Videosequenzen erkennen zu können. Das Hintergrundmodell beinhaltet Information der Szene, mit der sich statische Objekte im Hintergrund von Objekten im Vordergrund unterscheiden lassen. Das Hintergrundmodell wird kontinuierlich aktualisiert. Am Lehrstuhl wurde untersucht, wie sich dieses Hintergrundmodell in Hardware auf einem FPGA implementieren lässt. Dazu wurde ein Entwurfsfluss aufgebaut. Dieser bietet eine Simulationsumgebung, um das Hardwaresystem simulativ auswerten and analysieren zu können. Unser Entwurfsfluss bietet zudem die Möglichkeit, die Module auf einer FPGA-basierten Prototypen-Plattform zu synthetisieren und auszuführen.

Beispiel-Video (links) und Ergebnis (rechts) der Hardware-Simulation für die Umsetzung des Hintergrundmodells. Gelbe Pixel markieren Objekte des Hintergrunds und grüne Pixel Objekte des Vordergrunds. Rote Pixel befinden sich in einer Grauzone. So können z.B. Pixel des Vordergrunds in den Hintergrund aufgenommen werden, sobald sie sich längere Zeit nicht mehr bewegen.

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Schematischer Überblick der FPGA-basierten Prototypen-Plattform. Sie beinhaltet ein CPU-Subsystem (linker Teil) sowie dynamisch rekonfigurierbare Regionen (rote Flächen). Hardware-Module können verschiedene Größen besitzen und frei platziert werden.

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Projektpartner

Dallmeier electronics Dallmeier electronics, D-93051 Regensburg
Fraunhofer IIS Logo Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen, D-91058 Erlangen
Logo der Universität Universität Erlangen-Nürnberg, D-91058 Erlangen

Das Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie im Forschungs- und Entwicklungsprogramm "Informations- und Kommunikationstechnik" und dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union gefördert.

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