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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Detecção de incêndios ambientais utilizando persistência espaço-temporal, segmentação por cor e sub-amostragem de vídeo
Authors: Dener Eduardo Bortolini
First Advisor: Hermes Aguiar Magalhaes
First Co-advisor: Hani Camille Yehia
First Referee: Carlos Alexandre Meireles do Nascimento
Second Referee: Douglas Alexandre Gomes Vieira
Third Referee: Orlando Gomes de Aguiar Junior
Abstract: Este trabalho propõe um método/algoritmo de monitoração ambiental no intuito de detectar focos de incêndios em áreas ambientais por meio de imagens de vídeo, utilizando segmentação dos pixels por cor no espaço de cores YCbCr. Características obtidas por outro sistema de cores (YUV) foram usadas aqui para gerar um novo classificador e melhorar o desempenho da classificação por cor por meio de um comitê de classificadores. Para tratar melhor os problemas encontrados em ambientes externos e extrair características relevantes ao problema, foi incorporado o método de subtração de fundo por médias adaptativas, utilizando cores ao invés de escala de cinza. Além disso, um novo modelo baseado em colônia de formigas foi proposto de forma a avaliar as características espaciais e temporais do fogo com o intuito de filtrar objetos com cor de fogo e reduzir a taxa de falsos positivos causados por estes objetos. Foi incorporado um mecanismo de sub-amostragem espacial em diversas resoluções, sendo realizada uma análise do tempo empregado no processamento dos vídeos em cada resolução para avaliar a possível utilização destas resoluções em tempo real. Experimentos foram realizados para comparação com métodos relevantes na literatura, onde foi demonstrado que o método proposto conseguiu reduzir o número de falsos positivos mantendo uma classificação superior ou bem próxima dos resultados obtidos por outros métodos, superando estes no quesito de tempo de processamento em resoluções superiores as usadas na literatura. Foi mostrado também que o método pode ser usado fora do contexto proposto com relativa facilidade, podendo ser utilizado em um ambiente industrial sem muitas restrições.
Abstract: This work proposes a method/algorithm of environmental monitoring in order to detect outbreaks of fires in environmental areas through video images, using pixel segmentation by color in the YCbCr color system. Characteristics obtained by another color system (YUV) were used here to generate a new classifier and improve the color classification performance through a committe of classifiers. To better address the problems found in outdoor environments and to extract features relevant to the problem, a background subtraction method called running average was incorporated, using colors instead of gray scale. In addition, a new model based on ant colonies was proposed to assess the spatial and temporal features of fire in order to filter objects with the color of fire, reducing the rate of false positives caused by these objects. A subsampling mechanism for different resolutions was implemented and an analysis of the time spent in processing the videos on each resolution was done to evaluate the possible use of these resolutions in real time. Experiments were carried out and results compared to relevants methods in the literature, where it is pointed out that the proposed method was able to reduce the number of false positives while maintaining a top ranking or being close to the results obtained by other methods, as well as surpassing those in the category of processing time for higher resolutions. Furthermore, it was shown that the method can be used outside of the proposed context with relative ease, like an industrial environment, for example.
Subject: Incêndios
Engenharia elétrica
Monitoramento ambiental
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9XTK9Q
Issue Date: 4-Nov-2013
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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