Color and motion-based particle filter target tracking in a network of overlapping cameras with multi-threading and GPGPU

Jorge Francisco Madrigal Díaz, Jean-Bernard Hayet

Abstract


This paper describes an efficient implementation of multiple-target multiple-view tracking in video-surveillance sequences. It takes advantage of the capabilities of multiple core Central Processing Units (CPUs) and of graphical processing units under the Compute Unifie Device Arquitecture (CUDA) framework. The principle of our algorithm is 1) in each video sequence, to perform tracking on all persons to track by independent particle filters and 2) to fuse the tracking results of all sequences. Particle filters belong to the category of recursive Bayesian filters. They update a Monte-Carlo representation of the posterior distribution over the target position and velocity. For this purpose, they combine a probabilistic motion model, i.e. prior knowledge about how targets move (e.g. constant velocity) and a likelihood model associated to the observations on targets. At this first level of single video sequences, the multi-threading library Threading Buildings Blocks (TBB) has been used to parallelize the processing of the per-target independent particle filters. Afterwards at the higher level, we rely on General Purpose Programming on Graphical Processing Units (generally termed as GPGPU) through CUDA in order to fuse target-tracking data collected on multiple video sequences, by solving the data association problem. Tracking results are presented on various challenging tracking datasets.


Keywords


Particle filter; multi-view tracking: GPGPU; multi-threading



DOI: https://doi.org/10.15174/au.2013.355

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Revista Acta Universitaria, volumen 28, núm. 5, septiembre-octubre 2018, es una publicación bimestral editada por la Universidad de Guanajuato a través de la Dirección de Apoyo a la Investigación y al Posgrado. Lascuráin de Retana no. 5, Centro, C.P. 36000, Guanajuato, Gto., México. Página web: www.actauniversitaria.ugto.mx, correo electrónico: actauniversitaria@gmail.com. Editor responsable: Artemisa Helguera Arellano. Número de Certificado de Reserva de Derechos 04-2013-081513345500-203, ISSN 2007-9621, ambos otorgados por la Dirección de Reservas de Derechos del Instituto Nacional del Derecho de Autor de la Secretaría de Educación Pública. Responsable de la última actualización: Sonia Karina Aguirre Flores. Calzada de Guadalupe s/n, Centro, C. P. 36000, Guanajuato, Gto., México. Fecha de última modificación: 15 de noviembre de 2018. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total sin previa autorización de la Universidad de Guanajuato. Se autoriza la reproducción parcial de los contenidos e imágenes de la publicación Acta Universitaria siempre y cuando se cite la fuente.

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