Proyecto de investigación BusSeguro

Título del proyecto

Sistema de Visión Artificial para la Detección Automática de Objetos Abandonados en Autobuses (BusSeguro)

Período:

Junio 2010-2011

Organismos:

Cátedra de Ecotransporte, Tecnología y Movilidad

Universidades Participantes

Universidad Rey Juan Carlos

Investigadores principales

Justificación:

El desarrollo de sistemas automáticos de análisis, interpretación y generación de alarmas es una tarea que tiene una gran variedad de aplicaciones en el área de video-vigilancia. El objetivo de estos sistemas consiste básicamente en interpretar una secuencia de imágenes y extraer de ella una información veraz, útil, compacta y que sirva para generar descripciones de avisos/alarmas cercanos al lenguaje natural. Ésta es un área de conocimiento muy activa en la que se aúnan esfuerzos de investigadores de diferentes ámbitos, que trata de dar respuesta a la creciente demanda del ciudadano a sentirse seguro en espacios públicos. Estos sistemas proporcionan herramientas de análisis automáticas que asisten al operador humano para que pueda centrar su atención en aquéllos aspectos relevantes, eliminando la necesidad de estar pendiente de zonas/eventos que no revisten riesgo alguno. En concreto, el problema de la detección de objetos abandonados en lugares públicos, está cobrando cada vez mayor importancia, debido a la gran cantidad de personas que se concentra en esos lugares y los potenciales riesgos de seguridad que implica.

Este proyecto se enmarca en el desarrollo de sistemas para tratar este problema, y su objetivo fundamental es "avanzar en el desarrollo de modelos, algoritmos y software que permitan detectar de manera automática el abandono de objetos en autobuses”.

Un sistema compuesto por una o varias cámaras de vigilancia distribuidas convenientemente a lo largo del autobús recogerán la información visual de la cabina y un ordenador a bordo del autobús realizará el procesamiento sobre las imágenes adquiridas. Adicionalmente, este sistema podrá además enviar información relevante, haciendo uso del sistema wi-fi propuesto en el proyecto Videovigilancia Embarcada en el Autobús (VEA) que EMT tiene en curso en la actualidad.

El alto interés del control automático de objetos abandonados se justifica desde el punto de vista de la seguridad y está fundamentado en las siguientes observaciones:

• El número de usuarios por autobús es muy elevado y altamente variable, el control humano y monitorización del interior de los autobuses de la flota es inabordable.
• Los autobuses públicos poseen una altura propicia para la observación de su interior, y con múltiples cámaras se puede conseguir una buena área de observación, las condiciones de luz suelen ser más controladas que las de un espacio abierto, facilitando las labores automáticas del procesamiento de imagen.
• El servicio de transporte público ya integra un sistema de posicionamiento y autolocalización basado en la señal GPS por lo que resulta más factible la integración de esta señal junto con el análisis visual en la creación de avisos, además está previsto el despliegue de red wi-fi en el interior de los autobuses, que puede ser aprovechado en las labores de comunicación.
• El efecto disuasorio de las cámaras puede frenar otros problemas derivados, reduciendo los hurtos o el vandalismo.

Objetivos

El objetivo prioritario a alcanzar durante la primera fase es:

La creación de un sistema informático a modo de cámara inteligente capaz de analizar automáticamente imágenes y describir el estado del interior de un autobús.

La consecución del objetivo de la primera fase permitirá alcanzar el objetivo de la segunda:

El desarrollo de un sistema de comunicación para generar avisos remotos sobre potenciales objetos sospechosos en el interior de los vehículos en circulación.

Planificación de los trabajos a realizar:

Esta línea de investigación se puede dividir en dos fases. La primera orientada al desarrollo de un prototipo funcional y una segunda de implantación e integración en la flota de autobuses.

Primera Fase:

Se puede descomponer en las siguientes tareas:

• Generación de una base de datos de secuencias de vídeo que permitan probar los algoritmos que se desarrollen.
• Desarrollo de un sistema distribuido que fusione información procedente de diferentes cámaras para mejorar la detección de objetos abandonados frente a falsos positivos y falsos negativos.
• Desarrollo de un sistema de detección de objetos abandonados en el interior de un autobús robusto bajo diferentes condiciones de iluminación.

Segunda Fase:

Se puede descomponer en las siguientes tareas:

• Desarrollo de un sistema de integración de información de posicionamiento a partir de una señal GPS y la información visual devuelta por el juego de cámaras para la mejor identificación del objeto sospechoso.
• Desarrollo de un sistema de comunicación y recepción de avisos mediante transferencia inalámbrica desde el sistema de observación automática hasta el controlador.
• Desarrollo de un sistema de filtrado y consulta de la información estadística generada automáticamente por la red de sensores visuales.

Equipo investigador

El equipo es personal docente e investigador del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad Rey Juan Carlos (Madrid). El equipo está especializado en el campo de la visión artificial y el procesamiento de imágenes, y ha participado activamente en numerosos proyectos de investigación en convocatorias competitivas.

Más información en: www.etsii.urjc.es/~asanz y www.etsii.urjc.es/~jjpantrigo.