Human motion tracking using 3D camera

Intresset för robusta tekniker för följning av människor har ökat de senaste åren. Videokameror används ofta för övervakning vid stora evenemang, såsom fotbollsmatcher och demonstrationer, eller i affärer och i fängelser. Videofilmerna undersöks manuellt och automatiskt för att upptäcka onormala beteenden, t ex misshandel, stölder eller flyktförsök. När man följer en människa genom en folkmassa så finns det en risk att tappa bort henne/honom eller förväxla personen med en annan. Om 3D-information finns, kan de riskerna minskas eftersom avstånden till alla objekt i scenen är kända. 3Davbildande kameror, så kallade 3D-kameror, har funnits på marknaden endast några år men utvecklingen går nu snabbt. Kamerorna levererar högupplösta mätningar av de tre spatiella koordinaterna och intensitetsbilder, i videotakt. Eftersom tekniken är relativt ny så är möjligheter och prestanda inte fullt utrett. Ett område som behöver undersökas är inom följning, speciellt följning av människor. Detta examensarbete har utförts vid enheten för Informatik vid avdelningen för Informationssystem, FOI, Linköping. I arbetet har en 3D-kamera använts och dess prestanda för målföljning av en människa har undersökts. Ett av målen med arbetet har varit att avgöra huruvida följningsalgoritmen kan exekveras mer sällan när avståndsmätningar är tillgängliga jämfört med då de saknas. Förmågan att följa med 2D- och 3D-information har utvärderats med både simulerad data och mätdata från en 3D-avbildande ladarkamera. Jämförelser har skett i sensorkoordinater. Slutsatsen dras att det inte är någon stor skillnad i följningsfel när de estimerade bildkoordinaterna jämförs. Den lilla bildvinkeln, det relativt stora avståndet till målet och den låga hastigheten hos målet anses underlätta följningen med 2D-kameran. Emellertid så uppvisar 3D följaren mycket goda avståndsskattningar vilket gör den väl lämpad för följning i världskoordinater.