Detekcja i identyfikacja pieszych w obrazach termowizyjnych

W pracy przeanalizowano możliwości wykorzystania spektrum termowizyjnego w detekcji pieszych i ich biometrycznej identyfikacji na podstawie zdjęć twarzy. Obraz termowizyjny prezentujący relatywnie duży kontrast cieplny pozwala na dokładniejszą ekstrakcję pieszych z otoczenia w stosunku do obrazowania w paśmie widzialnym. Zaproponowana w pracy metoda segmentacji z wykorzystaniem progu globalnego (Otsu) i techniki rozszerzania regionów osiąga bardzo wysoką skuteczność ekstrakcji obszarów zainteresowania (do 98%) przy krótkim czasie obliczeń (31ms). Technika ta generuje także stosunkowo niewielką liczbę próbek do klasyfikacji (średnio 8,6 próbki na obraz). Jednocześnie zarejestrowany termowizyjny obraz twarzy jest indywidualny dla każdego człowieka, a przy okazji jest niewrażliwy na zmiany warunków oświetlenia, co pozwala na stabilną identyfikację nawet w warunkach nocnych. Potwierdzają to eksperymenty przeprowadzone w oparciu o trzy różne techniki identyfikacji twarzy na dwóch bazach twarzy zarejestrowanych kamerą kolorową i termowizyjną. Proponowane rozwiązanie może być wykorzystane w systemach monitoringu do wyszukiwania i rozpoznawania osób, np. przy zagrożeniach terrorystycznych.

---

The paper presents an analysis of applicability of the thermal imaging for pedestrian detection and their biometric verification based on face images. The infrared image offers a relatively high thermal contrast and therefore it allows easier extraction of the pedestrians from the background than the typical visible light imaging. The proposed method of segmentation uses Otsu global threshold and region enlargement technique. It achieves high efficiency of the extraction of regions of interest (up to 98%) and short computation time (31 ms). Moreover, it generates a relatively small number of samples for the classification step (in average 8.6 sample per image). The additionally registered thermo facial images are individual for every human and insensitive for changes of the lighting conditions. It allows a reliable identification of people, even at night. These observations were confirmed in experiments performed with three various identification techniques on two databases of faces registered with the color camera and the thermal camera. The proposed solution can be used in monitoring systems for searching and recognition of persons, e.g. in terrorist threats.