Ein relationales Framework zur Verwaltung von videobasierten Trajektorien

Zusammenfassung Um Bewegungsmuster, wie etwa jene von Fahrzeugen auf einer Kreuzung oder in Menschenmassen bei Sportveranstaltungen, in Videoaufzeichnungen analysieren zu können, ist es notwendig viele Einzelbewegungen, die Trajektorien, zu untersuchen. Dabei fallen große Mengen an raum-zeitlichen Daten an, die in einer geeigneten Form gespeichert werden müssen. Die üblicherweise verwendete Speicherung dieser Informationen in Textdateien bietet keine Möglichkeit gezielt auf bestimmte Inhalte zuzugreifen. In dieser Arbeit wird ein Datenbankmodell zur Verwaltung von Bewegungsinformation vorgestellt, das diesen Mangel umgehen soll. Neben der Speicherung von Bewegungsdaten bietet die Datenbank Abfragemöglichkeiten nach bestimmten Vorgaben, die sowohl die zeitliche als auch die räumliche Dimension betreffen können. Es ist beispielsweise möglich, Trajektorien zu selektieren, die sich innerhalb einer gewissen Distanz zu einem vorgegebenen Pfad befinden. Dazu ist es notwendig, eine Methode zur Berechnung der Distanz zwischen Trajektorien zu definieren. Verschiedene Ansätze zu dieser Berechnung werden in dieser Arbeit besprochen. Eine Laufzeitevaluierung zeigt den Performancevorteil dieser Datenbank gegenüber der Speicherung in Textdateien, und es werden weitere Vorteile, die dieser Ansatz bietet, demonstriert. v Abstract When analyzing motion patterns in video like those of vehicles at a crossroad or a crowd at a sporting event, a lot of individual motion paths - the trajectories - have to be observed. This huge amount of spatio-temporal data must be stored in a proper way. Conventionally this information is stored in text files and there is no possibility to select a subset of the data according to given restrictions. In this thesis a database which solves this problem is presented. The database is able to store trajectories and features the possibility to select data fulfilling a specified criterion that can consist of spatial or temporal restrictions. For example, all trajectories within a given distance to a certain path can be selected. Therefore it is necessary to define what the distance between two trajectories is. Different ways to calculate this distance are discussed in this thesis. With measuring of runtime, the advantage in the performance of the database, compared to the conventional storage in text files, is shown and further desirable features of the database are demonstrated.