Serviço Flexível de Detecção de Seres Humanos para Espaços Inteligentes Baseados em Redes de Câmeras

Nome: Douglas Almonfrey
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 26/07/2018
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Evandro Ottoni Teatini Salles Co-orientador
Raquel Frizera Vassallo Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Evandro Ottoni Teatini Salles Coorientador
Joao Marques Salomao Examinador Externo
José Alberto Rosado Santos-Victor Examinador Externo
Patrick Marques Ciarelli Examinador Interno
Raquel Frizera Vassallo Orientador
Thomas Walter Rauber Examinador Externo

Resumo: O desenvolvimento de pesquisas voltadas para espaços inteligentes tem sido recorrente na última década. Como uma instância da computação ubíqua, a ideia geral é extrair informação do ambiente e usá-la para interagir e prover serviços para os atores nele presentes. O emprego de sensores é fundamental nessa área e seres humanos são, geralmente, os atores envolvidos. Nesse sentido, nesta tese de doutorado, propõe-se um detector de seres humanos para ser empregado em um espaço inteligente baseado em uma rede de câmeras. O detector é implementado utilizando conceitos de computação em nuvem e arquitetura orientada a serviços (service-oriented architecture - SOA). Como principal contribuição deste trabalho, o detector de seres humanos é desenvolvido como um serviço, que é escalável, confiável e paralelizável. É também uma
preocupação que o serviço proposto seja flexível, não dependente de hardware específico e o menos estruturado possível, atendendo a diferentes aplicações e serviços do espaço inteligente. Uma rede de câmeras, que no cotidiano se encontra normalmente instalada em diferentes ambientes, é empregada para eliminar problemas apresentados por detectores de seres humanos baseados em uma única câmera. De forma a validar a solução desenvolvida, implementam-se três aplicações provas de conceito (PdC) de diferentes tarefas reais do dia a dia. Duas das tarefas apresentadas envolvem a navegação de um robô e demandam a percepção sobre a localização tridimensional dos seres humanos presentes no ambiente. No que diz respeito aos requisitos de tempo e qualidade de detecção, o serviço proposto mostrou-se adequado para interagir com os outros serviços da arquitetura do espaço inteligente, de maneira a completar, de forma bem sucedida, as tarefas relativas a cada aplicação desenvolvida. Como uma contribuição adicional, um procedimento de extração de características, baseado na teoria da análise de componentes independentes (independent component analysis - ICA), é proposto como parte de um detector de seres humanos. Testes são conduzidos, em bases de dados públicas, de forma a avaliar o
procedimento desenvolvido. A área da detecção de pedestres é empregada como estudo de caso para o desenvolvimento e análise do detector de seres humanos, devido a maturidade dessa área
na comunidade científica. O método de extração de características proposto é também utilizado como parte do fluxograma de operação do serviço de detecção de seres humanos desenvolvido.
Dessa forma, esse procedimento também é analisado em aplicações de tempo real, no contexto de espaços inteligentes.

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