Archivo por días: 30 marzo 2005

Detección de movimiento con una webcam

En este proyecto mi intención no es otra que hacer un sistema de detección de movimiento (que no de reconocimiento de objetos).

Detectar movimiento no es una cosa sencilla como pueda parecer a priori, ya que la imágen que pueda dar una camara (en este caso un webcam) no es de una calidad suficiente como para que dos imágenes tomadas en distintos momentos puedan considerarse iguales. Esto es debido a que las cámaras suelen introducir ruido en las imágenes que captan, o dicho de otra forma, un pixel de una posición determinada de la imágen nº1 no suele coincidir casi nunca (por no decir nunca) con un pixel de la misma posición de la imágen nº2 (aún siendo estas tomadas con una diferencia de milisegundos). Es por ello que hay que pensar que nivel de tolerancia hay que permitir para que aunque las imágenes no sean iguales exactamente, la información que contienen si sea similar en gran medida; sin detrimentro por supuesto de que si hay algún movimiento de un objeto o de un ser vivo sea tomado como informaciones distintas y provoque un evento o acción.

Existen varias formas de trabajar con esta tolerancia: algoritmos de detección de bordes (gradientes, derivadas gausianas, transformada de Hough, etc), filtrados descriptores de Fourier, clasificador Bayesiano, etc), etc. Todos ellos sirven, pero no son iguales de rápidos. Es por ello que me decanté por el metodo estadístico de hacer medias de pixeles con los de su alrededor, un metodo sencillo para fijar una tolerancia en escaso tiempo (aunque quizá con un poco de penalización en cuanto a acierto en detección).

El método consiste en tomar cada pixel de la imágen nº1 y sumar su valor con los 8 pixeles que le rodean (una matriz de 3×3) y luego dividir el resultado por 9, por lo que nos da un valor medio. El mismo proceso lo hacemos con los mismo pixeles pero de la segunda imágen, y así obtenemos otro valor medio. Al compararlos podemos detectar cuanto % de diferencia hay entre uno y otro, momento por el cual, gracias a que hemos configurado que nivel de sensibilidad en la diferencia, o se admite como que no es un valor a tomar en cuenta, o sin embargo el valor es distinto y por lo tanto se toma en cuenta. Si se sobrepasa una cantidad determinada de pixeles que se toman en cuenta (sensibilidad por puntos), entónces es que las imágenes no son completamente iguales en cuanto a información y se supone que se ha producido un movimiento (cambio de posicion de entidades en la imágen o aparación de otras nuevas). La idea es que se tome una imágen de referencia (una del entorno estático), y se comparen las restantes con ella, para poder así saber con respecto al origen si ha habido algún cambio. Más tarde se toma otra imagen de referencia eliminando así los problemas que pudieran causar otros agentes (como un cambio atenuado de luz por el sol).

Media de pixeles

Siguiendo esta idea, he desarrollado una aplicación en visual c++ 6.0 llamada DETECTOR donde he aplicado los conceptos anteriormente citados. Podeis descargar el ejecutable y/o su código fuente en esta dirección (esta bajo licencia creative commons): https://www.sistemasorp.es/detemovi