Person Detection and Tracking based on Range Data for Safety Applications

Autor: Jörn von der Lippe

Hochschule: Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg, Master Thesis, 2008

Kurzfassung: Zur sicherheitsgerichteten Erkennung von Personen mit Kameras gibt es mehrere Ansätze, bei denen Distanzinfomationen der überwachenden Kameras ausgewertet werden. Üblicherweise werden Stereokameras für die Echtzeit-Erfassung einer dreidimensionalen Umgebung eingesetzt. Deren Einrichtung und Kalibrierung ist aber zeitaufwendig. 3D-Kameras sind in diesen Aspekten günstiger zu bewerten. Die Bilddaten der bekannten 3D-Kameras enthalten jedoch störende Rauschsignale.

In dieser Arbeit wurden zunächst Algorithmen und Techniken eingesetzt, um die verrauschten Distanzinformationen einer 3D-“Time of Flight”-Kamera zu filtern und zu einem Umgebungsabbild zu verarbeiten. Die benutzte Kamera ist allerdings nicht für Anwendungen der Maschinensicherheit entwickelt und geeignet. Der Schwerpunkt dieser Arbeit lag dann auf der Erkennung und dem Tracking (der Verfolgung von bewegten Objekten) mehrerer Personen aufgrund ihrer anthropometrischen Eigenschaften. Solange Größe und Formen von Personen und anderen sie umgebenden Objekten deutlich verschieden sind, können diese auch in einer dynamischen Umgebung unterschieden werden. Personen, die vor oder seitlich der Kamera stehen, können erkannt und anhand ihrer individuellen anthropometrischen Kennwerte solange getrackt werden, bis sie den überwachten Raum verlassen. Die abschließenden Tests der in dieser Machbarkeitsstudie entwickelten Verfahren mit mehreren Versuchspersonen waren vielversprechend.