Point-oriented object localization and tracking in low-altitude aerial imagery
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
PL Lokalizacja i śledzenie obiektów zorientowanych punktowo na zdjęciach lotniczych zarejestrowanych na niskim pułapie
english
- object localization
- tiny object tracking
- computer vision
- deep learning
- unmanned aerial vehicles
- lokalizacja obiektów
- śledzenie bardzo małych obiektów
- wizja komputerowa
- głębokie uczenie maszynowe
- bezzałogowe statki powietrzne
EN Drone-based crowd monitoring offers a dynamic aerial perspective that overcomes the limitations of ground-based systems, making it essential for surveillance, public safety, and event management. This dissertation presents advancements in the localization and tracking of tiny objects, with a focus on point-oriented object sensing for accurate monitoring in dense, low-altitude aerial imagery. It introduces novel techniques for localization, including motion-based features, task-specific synthetic data, resolution-aware neural networks, altitude integration, and a new image processing module. For tracking, a new method enhances trajectory continuity and counting reliability by utilizing point-based assignment, motion compensation, and classification-based validation. All methods are evaluated on public and newly created datasets, demonstrating improved performance and real-world applicability in aerial crowd monitoring.
PL Monitorowanie tłumu ludzi z dronów oferuje dynamiczną perspektywę lotniczą, przewyższającą ograniczenia systemów naziemnych, i ma kluczowe znaczenie dla nadzoru, bezpieczeństwa publicznego i zarządzania wydarzeniami. Rozprawa przedstawia postępy w lokalizacji i śledzeniu bardzo małych obiektów z użyciem punktowej detekcji, umożliwiającej precyzyjne monitorowanie gęstych tłumów z niskiego pułapu. Zaproponowano nowe mechanizmy lokalizacji, uwzględniające cechy ruchu, dane syntetyczne, zmienność rozdzielczości, wysokość lotu, oraz moduł przetwarzania obrazów wysokiej rozdzielczości. W zakresie śledzenia wprowadzono metodę poprawiającą ciągłość trajektorii i wiarygodność zliczania, wykorzystującą punktowe dopasowanie, kompensację ruchu i dodatkową walidację. Wszystkie metody zostały ocenione na publicznych i nowo utworzonych zbiorach danych, wykazując poprawę wydajności oraz praktyczne zastosowanie w monitorowaniu tłumu z powietrza.
114
automation, electronics, electrical engineering and space technologies
public
Michał Choraś
Bydgoszcz, Polska
02.09.2025
polish
public
Paweł Forczmański
Szczecin, Polska
22.08.2025
polish
public
Jakub Nalepa
Gliwice, Polska
03.09.2025
polish
public
dissertation
Poznań, Poland
23.10.2025
Rada Dyscypliny Automatyka, Elektronika, Elektrotechnika i Technologie Kosmiczne Politechniki Poznańskiej
doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne