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Q-Trajectories - 3D-Überwachung von öffentlichen Räumen mit einem Smart-Camera Netz

Bild Q-Trajectories - 3D-Überwachung von öffentlichen Räumen mit einem Smart-Camera Netz

Kurzdarstellung

Dieses Projekt ist eines des aus drei Teilen bestehenden interdisziplinären DFG-Bündelprojekts „Q-Trajectories“.

  • Q-Trajectories - Dezentrale Bestimmung von Bewegungsmustern aus Trajektorien (Institut für Kartographie und Geoninformatik)
  • Q-Trajectories - Detektion und Verfolgung von Personen in komplexen Bildsequenzen (Institut für Photogrammetrie und GeoInformation)
  • Q-Trajectories - 3D-Überwachung von öffentlichen Räumen mit einem Smart-Camera Netz (Institut für Systems Engineering, FG System- u. Rechnerarchitektur)

In diesem Teilprojekt sind neue methodische Ansätze und Werkzeuge zur selbstorganisierenden Aufnahmeplanung in großen aus Smart-Cameras bestehenden, ereignisgesteuerten Geosensornetzen zu entwickeln. Der Fokus in die liegt auf einer völlig dezentralisierten und selbst-organisierten Aufnahmeplanung in Geosensornetzen. Diesem Teilprojekt liegt folgende Forschungshypothese zugrunde:

Eine hohe Zuverlässigkeit und Robustheit des System-Managements großer Sensornetze kann langfristig nur durch verteilte Selbstorganisation erreicht werden. Der Einsatz dezentraler Strukturen erhöht die Robustheit des Sensornetzes gegenüber Einzelausfällen und ermöglicht den Aufbau skalierbarer Systeme, wobei die Tracking-Qualität signifikant durch Nutzung aktiver Ressourcen verbessert wird.

Inhalt

 Der grundsätzliche Ansatz zur Lösung des Problems einer erfolgreichen Aufnahmeplanung beruht auf dem Einsatz von Software-Agenten. Jeder Agententyp hat ein spezielle Aufgabe. In diesem Projekt sind zunächst 3 Typen von Agenten zur Aufnahmeplanung vorgesehen:

  • Abdeckungs-Agent
  • Tracking-Agent
  • Mehrperspektiven-Agent

Ein Abdeckungs-Agent auf einer Kamera, hat die Aufgabe das Sichtfeld so auszurichten, dass es möglichst interessante Regionen überwacht. Dabei sollen diese Regionen nicht mehrfach überwacht werden, so dass sich die Abdeckungsagenten auf den einzelnen Kameras einigen müssen. Der Tracking-Agent ist für die Aufnahmeplanung bezüglich der zu verfolgenden Objekte verantwortlich. Das beinhaltet die Übergabe von Objekten an angrenzende Kameras sowie in Konfliktsituationen die Entscheidung welches Objekt von der jeweiligen Kamera verfolgt werden soll. Der Mehrperspektiven-Agent bildet ein Set von Kameras die gemeinsam ein Objekt überwachen sollen.

Für jeden Agententyp werden Metriken definiert, die das Ziel des jeweiligen Agenten abbilden. Auf Basis dieser Metriken können Heuristiken entwickelt werden, die eine Optimierung des Systemziels anstreben. Die Schwierigkeit liegt in der Konkurenz der Agenten um die beschränkte Ressource (Smart-Camera) bei oft gegensätzlichen Zielen, z.B. während der Abdeckungs-Agent Überlappungen von Kamerasichtfeldern zu vermeiden sucht, ist der Mehrperspektiven-Agent darauf angewiesen Überlappungen herzustellen.

Publikationen 

  • Uwe Jänen, Jörg Hähner, Christian Müller-Schloer, "Competing Agents for Distributed Object-Tracking in Smart Camera Networks", Third ACM/IEEE International Conference on Distributed Smart Cameras (ICDSC 2009)", PhD forum, 2009
  • Uwe Jänen, Matthias Huy, Carsten Grenz, Jörg Hähner, "Distributed Three-Dimensional Camera Alignment in Highly-Dynamical Prioritized Observation Areas", Fifth ACM/IEEE International Conference on Distributed Smart Cameras (ICDSC 2011)", 2011
  • Uwe Jänen, Carsten Grenz, Christian Paul, Jörg Hähner, "Using Feed-Forward Neural Networks for Data Association on Multi-Object Tracking Tasks"International Journal of Computer Information Systems and Industrial Management Applications (IJCISIM)", 2012 (submitted) 

Übersicht