Résultats qualitatifs : Une analyse morphologique de la démarchedémarche

Dans le document Approche automatique à base de traitement d'images pour l'analyse comportementale de piétons âgés lors de la traversée d'une rue (Page 101-104)

tir de la démarche

3.5 Évaluation des performances

3.5.1 Résultats qualitatifs : Une analyse morphologique de la démarchedémarche

3.5.1.1 Les vecteurs moyens de SLP et STP

Pour illustrer les variations morphologiques signicatives des paramètres de la dé-marche (balancement des bras, hauteur de la tête, longueur de la foulée ...) entre les personnes âgées et les jeunes, une comparaison entre les variations des mesures en pixels

des silhouettes longitudinales et transversales, SLPCycle et ST PCycle est réalisée.

La superposition des courbes de projection longitudinale de deux personnes, jeune et âgée, illustrée par la gure 3.15, montre une diérence en longueur de pas et en taille du corps

Figure 3.15  SLP d'un sujet jeune (bleu) et d'un âgé (rouge).

De même, la superposition des courbes de projection transversale de deux personnes, jeune et âgée illustrée par la gure 3.16, montre une diérence pour la densité du balancement des bras et l'inclinaison de la tête.

L'observation de la gure 3.15, montre que la taille du corps de la personne âgée est plus importante que celle du sujet jeune. Cependant, les jeunes ont une foulée plus grande que les personnes âgées. Les personnes âgées ont un balancement du bras plus fréquent. Aussi, seules les personnes âgées ont la tête inclinée et une posture plus large, qui peuvent être facilement identiables sur la gure 3.16.

3.5.1.2 Les variances de SLP et STP

La variance est utilisée pour mettre en évidence la variation dynamique des pa-ramètres de la démarche et illustrer les diérences signicatives entre le modèle de

Figure 3.16  STP d'un sujet jeune (bleu) et d'une âgé (rouge).

silhouette de la personne âgée et celui du jeune. Les variations temporelles de SLPj

et ST Pj sont calculées, durant un cycle de marche de N frames, respectivement pour

SLPCycle et ST PCycle comme le formalisent les équations 3.6 et 3.7.

V arSLP = 1 N M X j=1 (SLPj− SLPCycle)2 (3.6) V arST P = 1 N N X i=1 (ST Pi− ST PCycle)2 (3.7)

La superposition des courbes de variances (V arSLP et V arST P) de deux personnes,

jeune et âgée est illustrée aux gures 3.17 et 3.18.

L'observation de ces deux gures 3.17 et 3.18, montre que les diérences des valeurs de variances des jeunes et âgés les plus importantes sont obtenues dans les régions d'intérêts pour les courbes SLP et STP : i) tête, ii) tronc et iii) bras.

Les valeurs importantes des écarts, représentés par des pics sur les courbes de va-riance, montrent que les piétons âgés ont davantage de mouvements irréguliers que les jeunes. En eet, les sujets âgés adaptent leurs façons de se déplacer pour une démarche plus sûre et plus stable. Ils ont tendance à balancer leurs bras davantage que les jeunes an de conserver l'équilibre tout en marchant [125]. Le balancement plus important de la tête et la vitesse réduite sont également deux indicateurs du vieillissement qui caractérisent les personnes âgées.

De plus, la personne âgée a fréquemment une peur de chute élevée qui conduit à des mouvements plus fréquents, mais de petites tailles an de maximiser l'équilibre, contrai-rement aux sujets jeunes qui se déplacent avec une foulée plus grande et maintiennent plus dynamiquement leur équilibre.

Figure 3.17  Superposition des courbes de variances de SLP de la silhouette d'un sujet jeune (bleu) et d'un âgé (rouge).

Figure 3.18  Superposition des courbes de variances de STP de la silhouette d'un sujet jeune (bleu) et d'un sujet âgé (rouge).

3.5.1.3 Le modèle de Frieze de SLP et STP

Soit une séquence d'images de la silhouette b(t) ≡ b(x, y, t) indexées spatialement par la localisation des pixels (x, y) et temporellement par le temps t. Le modèle 2D de SLP est formé en empilant des projections de colonnes pour former un modèle spatio-temporel SLP. Cependant, le modèle STP peut également être construit en empilant

temps, ici le temps t est limité à un cycle de marche. Un modèle bidimensionnel qui se répète le long d'une dimension est appelé un modèle de Frieze dans la littérature mathématique et géométrique. Les modèles de Frieze de SLP et STP d'un sujet jeune et d'un âgé sont illustrés à la gure 3.19.

Figure 3.19  Modèles de Frieze de SLP et STP des sujets jeunes et âgés. La construction de modèles de Frieze de SLP et STP permet de visualiser la fré-quence et l'intensité des mouvements des membres des piétons. En eet, en se référant à la gure 3.19, nous observons graphiquement une diérence entre le modèle de Frieze STP et SLP d'un sujet jeune et celui d'un âgé. En eet, la personne âgée a une fré-quence d'oscillation des bras plus importante mais avec une intensité plus faible (la surface de couleur gris clair est plus grande, mais l'amplitude de ces impulsions reste inférieure à celle du sujet jeune qui eectue un mouvement important mais moins fré-quent). Cette observation peut s'expliquer par le fait que la personne âgée bouge et mentalise ou contrôle davantage ses mouvements car elle se focalise sur son équilibre. Par conséquent, sa vitesse diminue et sa cadence augmente contrairement à la personne jeune qui se déplace plus aisément avec une foulée plus grande et plus uide.

L'analyse visuelle des projections des silhouettes transversale et longitudinale des personnes âgées et des jeunes tend à montrer l'existence d'une discrimination possible entre les classes d'âge. Toutes les observations précédemment mentionnées, déduites de l'analyse morphologique de la démarche et d'un modèle de la silhouette (SM), seront conrmés par une évaluation quantitative des performances du descripteur proposé.

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