Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/132796
Author(s): José Martinho Oliveira Peres
Title: Automotive Interior Sensing - Temporal Consistent Human Body Pose Estimation
Issue Date: 2020-07-22
Abstract: With the emergence and development of autonomous vehicles, a necessity to constantly monitor and identify objects and action that occur in the surrounding environment of the vehicle itself was also created. This type of monitoring is particularly important in the case of shared vehicles, given the necessity to identify actions not only in the exterior but also in the interior of the vehicle due to the absence of a human driver that can detect, for instance, potential violent actions between passengers and/or cases where assistence is required. Encompassed in this context, Bosch has developed a human body pose estimation solution in order to extrapolate the pose of all vehicle occupants present in a given image, infere the behaviour of each passenger and, consequently, identify potentially malicious actions. However, in order to apply this algorithm not only to isolated images but also to videos it is necessary to add temporal context between frames. In other words, an association is required between the body pose estimation for a given person in a given frame and the body pose estimations for the same person in subsequent frames in order to ensure that the identification of that passenger (or any other passenger present in the same frame) is accurate and consistent throughout the entire video. The temporal association topic, also known as pose tracking, is addressed and developed during the present project, culminating in the proposal and implementation of a solution that considerably improves the temporal consistency of the human body pose estimation algorithm developed by Bosch. The implemented solution uses a mixture of currently relevant classical approaches for data association, such as the Hungarian algorithm e Intersection over Union techniques, and approaches based on data logic developed specifically for the present case. Regarding performance, the developed algorithm is evaluated using two of the most recurrent metrics for pose tracking methods.
Description: Com o surgimento e desenvolvimento de veículos autónomos, surgiu igualmente uma necessidade de monitorizar e identificar objetos e ações que ocorrem no ambiente que rodeia o veículo. Este tipo de monitorização é particularmente importante no caso de veículos partilhados, dada a necessidade de identificar ações não só no exterior mas também no interior do veículo devido à ausência de um condutor humano que possa detetar, por exemplo, potenciais ações de violência entre passageiros e/ou situações onde estes necessitem de assistência. Englobado neste contexto, a Bosch desenvolveu uma solução de estimação de postura humana com o objetivo de extrapolar a pose de todos os ocupantes presentes numa dada imagem, inferir o comportamento de cada passageiro e, consequentemente, identificar ações potencialmente maliciosas. Porém, para que este algoritmo possa ser aplicado não apenas a imagens isoladas mas também a vídeos é necessário adicionar contexto temporal entre frames. Por outras palavras, é necessário associar a estimação de pose de uma dada pessoa para uma dada frame às estimações de pose para a mesma pessoa em frames subsequentes de modo a que a identificação dessa pessoa (ou qualquer outra presente numa dada frame) ao longo do vídeo seja correta e consistente. O tópico de associação temporal, também conhecido como "pose tracking", é abordado e desenvolvido ao longo do presente projeto, culminando na proposta e implementação de uma solução que melhora consideravelmente a consistência temporal do algoritmo de estimação de pose humana da Bosch. A solução desenvolvida utiliza uma mistura de abordagens clássicas e atuais de associação de informação, como por exemplo o "Hungarian algorithm" e "Intersection over Union", e abordagens de lógica de informação desenvolvidas especificamente para o caso em questão. A performance do algoritmo implementado no presente projeto é avaliada usando duas das mais recorrentes métricas de avaliação em casos de rastreamento de pose.
Subject: Engenharia electrotécnica, electrónica e informática
Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
Scientific areas: Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia electrotécnica, electrónica e informática
Engineering and technology::Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
DOI: 10.34626/62c8-a818
TID identifier: 202598292
URI: https://hdl.handle.net/10216/132796
Document Type: Dissertação
Rights: openAccess
Appears in Collections:FEUP - Dissertação

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