Contributions to gait recognition using multiple views

Esta tesis se centra en la identificación de personas a través de la forma de caminar. El problema del reconocimiento del paso ha sido tratado mediante diferentes enfoques, en los dominios 2D y 3D, y usando una o varias vistas. Sin embargo, la dependencia con respecto al punto de vista, y por tanto de la trayectoria del sujeto al caminar sigue siendo aún un problema abierto. Se propone hacer frente al problema de la dependencia con respecto a la trayectoria por medio de reconstrucciones 3D de sujetos caminando. El uso de reconstrucciones varias ventajas que cabe destacar. En primer lugar, permite explotar una mayor cantidad de información en contraste con los métodos que extraen los descriptores de la marcha a partir de imágenes, en el dominio 2D. En segundo lugar, las reconstrucciones 3D pueden ser alineadas a lo largo de la marcha como si el sujeto hubiera caminado en una cinta andadora, proporcionando así una forma de analizar el paso independientemente de la trayectoria seguida. Este trabajo propone tres enfoques para resolver el problema de la dependencia a la vista: 1. Mediante la utilización de reconstrucciones volumétricas alineadas. 2. Mediante el uso de reconstrucciones volumétricas no alineadas. 3. Sin usar reconstrucciones. Se proponen además tres tipos de descriptores. El primero se centra en describir el paso mediante análisis morfológico de los volúmenes 3D alineados. El segundo hace uso del concepto de entropa de la información para describir la dinámica del paso humano. El tercero persigue capturar la dinámica de una forma invariante a rotación, lo cual lo hace especialmente interesante para ser aplicado tanto en trayectorias curvas como rectas, incluyendo cambios de dirección. Estos enfoques han sido probados sobre dos bases de datos públicas. Ambas están especialmente diseñadas para tratar el problema de la dependencia con respecto al punto de vista, y por tanto de la dependencia con respecto a la trayectoria. Los resultados experimentales muestran que para el enfoque basado en reconstrucciones volumétricas alineadas, el descriptor del paso basado en entropa consigue los mejores resultados, en comparación con métodos estrechamente relacionados del Estado del Arte actual. No obstante, el descriptor invariante a rotación consigue una tasa de reconocimiento que supera a los métodos actuales sin requerir la etapa previa de alineamiento de las reconstrucciones 3D.

Contribuciones sobre métodos óptimos y subóptimos de aproximaciones poligonales de curvas 2-D

Esta tesis versa sobre el an álisis de la forma de objetos 2D. En visión articial existen numerosos aspectos de los que se pueden extraer información. Uno de los más usados es la forma o el contorno de esos objetos. Esta característica visual de los objetos nos permite, mediante el procesamiento adecuado, extraer información de los objetos, analizar escenas, etc. No obstante el contorno o silueta de los objetos contiene información redundante. Este exceso de datos que no aporta nuevo conocimiento debe ser eliminado, con el objeto de agilizar el procesamiento posterior o de minimizar el tamaño de la representación de ese contorno, para su almacenamiento o transmisión. Esta reducción de datos debe realizarse sin que se produzca una pérdida de información importante para representación del contorno original. Se puede obtener una versión reducida de un contorno eliminando puntos intermedios y uniendo los puntos restantes mediante segmentos. Esta representación reducida de un contorno se conoce como aproximación poligonal. Estas aproximaciones poligonales de contornos representan, por tanto, una versión comprimida de la información original. El principal uso de las mismas es la reducción del volumen de información necesario para representar el contorno de un objeto. No obstante, en los últimos años estas aproximaciones han sido usadas para el reconocimiento de objetos. Para ello los algoritmos de aproximaci ón poligonal se han usado directamente para la extracci ón de los vectores de caracter ísticas empleados en la fase de aprendizaje. Las contribuciones realizadas por tanto en esta tesis se han centrado en diversos aspectos de las aproximaciones poligonales. En la primera contribución se han mejorado varios algoritmos de aproximaciones poligonales, mediante el uso de una fase de preprocesado que acelera estos algoritmos permitiendo incluso mejorar la calidad de las soluciones en un menor tiempo. En la segunda contribución se ha propuesto un nuevo algoritmo de aproximaciones poligonales que obtiene soluciones optimas en un menor espacio de tiempo que el resto de métodos que aparecen en la literatura. En la tercera contribución se ha propuesto un algoritmo de aproximaciones que es capaz de obtener la solución óptima en pocas iteraciones en la mayor parte de los casos. Por último, se ha propuesto una versi ón mejorada del algoritmo óptimo para obtener aproximaciones poligonales que soluciona otro problema de optimización alternativo.