Інструментальні засоби обробки відеопотоків
Вантажиться...
Дата
2022-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація за темою “Інструментальні засоби обробки відеопотоків” виконана студентом кафедри інженерії програмного забезпечення в енергетиці НН ІАТЕ Голубом Віталієм Сергійовичем зі спеціальності 121 “Інженерія програмного забезпечення” за освітньо-професійною програмою “Інженерія програмного забезпечення інтелектуальних кібер-фізичних систем і веб-технологій ” і складається зі: вступу; 6 розділів (“Постановка задачі обробки відеопотоків”, “Аналіз існуючих підходів до аналізу відеопотоків та виявлення дорожньо-транспортних пригод”, “Технології для реалізації програмної системи”, “Опис програмної реалізації інструментальних засобів обробки відеопотоків”, “Результати роботи системи та користувацький інтерфейс” і “Розробка стартап-проєкту”), висновків до кожного з цих розділів; загальних висновків; списку використаних джерел, який налічує 29 джерел; 15 ілюстрацій; 18 таблиць та 2 додатків. Загальний обсяг роботи 124 сторінок.
Актуальність. Створення програмних засобів для прогнозування та комплексного аналізу дорожньо-транспортних пригод є однією із основних перепон на шляху до створення повністю автономних транспортних засобів. На даний момент не існує досконалих систем, хоча все більше зацікавленості користувачів виникає до програмного забезпечення від компаній гігантів, що дозволяє поки що тільки в напівавтономному режимі гарантувати забезпечення механізмів автоматичного реагування на маневри інших транспортних засобів на дорозі, а також дозволяє автомобілю власника самому робити деякі нескладні маневри.
Проблема даних технологій, основаних на комп’ютерному зорі не тільки в тому, що здебільшого вони доступні на найбільш сучасних автомобілях та потребують значної суми у вигляді щомісячної підписки, а також в тому, що дуже важко гарантувати, що система правильно проаналізує якусь складну критичну ситуацію на дорозі.
Щороку з’являються нові дослідження по тематиці передбачення аварійних ситуацій на дорозі з різними підходами і це вказує на значну актуальність напряму. Основними проблемами перед існуванням готової системи є величезна сукупність неоднорідних і багатозначних факторів на дорозі, а також складність побудови причинно-наслідкових зв’язків у системах штучного інтелекту.
Саме через затребуваність у сучасному світі даного напряму та відсутність досконалих систем та великої кількості аналогів в цілому було вирішено виконувати дослідження в сфері передбачення аварійних ситуацій.
Метою роботи є створення програмного забезпечення, за допомогою засобів якого, у користувача буде можливість виявляти та комплексно аналізувати дорожньо-транспортні пригоди шляхом поділу аварійної ситуації окремо на події-причини та події-наслідки.
Для досягнення поставленої мети необхідно виконати список завдань:
• розглянути існуючі підходи до проблематики виявлення та аналізу аварійних ситуацій на відео;
• проаналізувати існуючі набори даних, що містять достатню кількість транспортних аварій та обрати один із них для навчання моделей машинного навчання;
• розробити алгоритми для виявлення та класифікації дорожньо-транспортних пригод;
• реалізувати алгоритми для локалізації по часу подій, причин та наслідків під час аварійних ситуацій;
• порівняти ефективність створених алгоритмів, створивши та зібравши в результаті тестування необхідні для цього метрики;
• розробити інтерфейс для взаємодії із відеопотоками та виводу результатів роботи алгоритмів.
Об’єктом дослідження є програмне забезпечення для обробки відеопотоків.
Предметом дослідження є програмне забезпечення для обробки відеопотоків з метою аналізу аварійних ситуацій на дорозі.
Методи дослідження, які використовувалися: теоретичного дослідження, такі як аналіз, узагальнення та синтез, а також емпіричні методи, такі як експеримент, вимірювання та спостереження.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в дослідженні та реалізації програмних засобів для передбачення і комплексного аналізу дорожньо-транспортних пригод, які містяться у відеофрагментах, шляхом розглядання критичних ситуацій як набору причинно-наслідкових подій.
Практичне значення одержаних результатів роботи полягає в отриманні програмного забезпечення, що дозволить комплексно аналізувати відеопотоки з метою виявлення аварійних ситуацій, а саме: класифікувати та локалізувати події, причини та наслідки у відеофрагментах.
Програмні засоби можна потенційно використовувати для передбачення і запобігання дорожньо-транспортних пригод у системах автономного водіння заснованих на комп’ютерному зорі.
Також одним із можливих застосувань є використання у вуличних камерах чи відеореєстраторах з метою правильного автоматичного сприйняття зон відповідальності між транспортними засобами під час аварійних ситуацій.
Опис
Дане дослідження направлене на створення системи, що дозволить комплексно аналізувати ДТП шляхом розгляду аварійної ситуації як причинно-наслідкової події з одним чи кількома транспортними об’єктами.
Було поставлено завдання реалізувати систему, що буде здатна аналізувати відеоматеріали, які містять критичні дорожні ситуації з метою подальших досліджень в напрямі автономного водіння та розуміння ДТП за допомогою комп’ютерного зору, а саме створити універсальні ефективні алгоритми передбачення аварійних ситуацій.
Ключові слова
інструментальні засоби, tools, обробка відеопотоків, videostream processing, аварія, accident, дорожньо-транспортна пригода, traffic accident, машинне навчання, machine learning, комп’ютерний зір, computer vision, класифікація, classification, локалізація, localization
Бібліографічний опис
Голуб, В. С. Інструментальні засоби обробки відеопотоків : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Голуб Віталій Сергійович. – Київ, 2022. – 124 с.