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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/534| Seguimiento monocular 3D para rehabilitación | |
| ARIEL MOLINA RUEDA | |
| LUIS ENRIQUE SUCAR SUCCAR LEOPOLDO ALTAMIRANO ROBLES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Computer vision Image motion analysis Target tracking | |
| In this thesis, there are shown the results of the development of a three dimensional monocular tracking system that detects objects and can work even with low cost webcams, the system has application for in house and self directed rehabilitation. The developed system is able to detect and track color objects. In order to do it, the system requires a sample from which is obtained a color histogram. Then the color histogram is used to compute a backprojection over every image captured from the camera. The backprojection
process gives a probability maps for every frame. Those maps indicate the presence or absence probability of the object. Then, the probability maps are fed to a Bayesian Occupancy Filter (BOF). The backprojection is inserted into the BOF grid, which in turn records the probability of each cell being “occupied”. Afterwards a clustering algorithm
is applied over the grid to find clusters of highly occupied cells. At the end, the highly occupied clusters are marked as objects on the scene and are tracked in 2D. In this work we focus on tracking one object, so only the object with the highest certainty is tracked and the rest (if any) are dismissed. The depth detection is archieved via the knowledge of the real size of the tracked object and the fact that relative depths can be easily measured by using only one camera, also the discretization is important for the depth detection and some factors obtained via the BOF. Experiments were conducted to measure the precision of the tracking. The system was compared with a stereo system and similar performance was
measured. The system has the advantage of less implementation complexity since it does not require camera calibration nor special mounting hardware as the stereo system does. It can be used with typical webcams. The system was integrated into a rehabilitation system named Gesture Therapy with promising results so pilot clinical tests were started.
En este trabajo de tesis se muestra el resultado del desarrollo de un sistema de seguimiento monocular tridimensional de objetos que puede funcionar incluso con cámaras (webcams) de bajo costo. El sistema desarrollado es capaz de detectar y seguir objetos de color, para ello requiere una muestra previa, a la cual se le calcula un histograma de color. Después el histograma es usado para realizar una retroproyección sobre las imágenes provenientes de la cámara. El proceso de retroproyección da como resultado mapas de probabilidad que indican la probabilidad de que el histograma de la muestra esté o no presente. Luego los mapas de probabilidad son insertados en una rejilla de un Filtro de Ocupación Bayesiano (BOF). La retroproyeccióon es insertada en la rejilla BOF la cual registra la probabilidad de que cada una de las celdas se encuentre “ocupada”. Sobre la rejilla se aplica posteriormente un algoritmo de agrupamiento para encontrar cúmulos de celdas con altas probabilidades de ocupación. Finalmente los cúmulos con altos índices de ocupación son tratados como objetos en la escena a los cuales se les da seguimiento. En este trabajo sólo se da seguimiento a un solo objeto por lo que sólo se toma en cuenta el objeto con mayor certidumbre. La detección de la profundidad se hace mediante el conocimiento del tamaño del objeto y de la dicretización hecha por la rejilla BOF. Se hicieron experimentos para medir la presición en el seguimiento. Se comparó la detección de profundidad con un sistema estéreo y se obtuvo que el sistema monocular tiene un desempeño similar pero sin la complejidad del sistema estéreo, ya que el sistema monocular no requiere de calibración de cámara ni del uso de sistemas de soporte especiales. Finalmente se integró el sistema de seguimiento monocular en un sistema de rehabilitación mediante gestos y se comenzaron pruebas clínicas preliminares. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2008-07 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Molina-Rueda A | |
| INSTRUMENTOS MÉDICOS | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencias Computacionales |
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