Sistema prototipo de detección de movimiento y tracking de personas con control sobre el pan-tilt de la cámara como apoyo a sistemas de videovigilancia

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Resumen

This document exposes and highlights the importance of image processing techniques, development and implementation of controllers, installation and start-up of projects aimed at video surveillance or security systems, whose value lies in guaranteeing the safety of the person to be detected and on other occasions, the integrity of the goods and facilities, additionally they are used for research purposes, health care or the control of labor provision by workers. And it is due to the constant change in the hardware, techniques and data management in the detection / tracking of objectives, in how much they are on par with the photographic and video cameras available on the market, which make this project an ideal reference. current technology and the contributions that can be made to the systems implemented in the nation. A significant set of video surveillance applications pose static camera systems, which translates into detection errors in the background change (environment through which the objectives are mobilized), movement outside the range captured by the camera, or by abrupt changes in the system that cause errors in the pursuit of one or more objectives. Reason why it is convenient in this type of systems to modify the location of each camera to areas of interest, or where there is a greater number of people or objectives, this last approach is established in methodologies that are directed to vehicles (manned or not ), robots, part of industrial machinery among other security systems or subsystems. Then it is possible to give a change to the implementations by static camera, using a widening of the field of view (FOV), emphasized in the project with a movement in the pan and tilt axis of the camera, of course contemplating disturbances by lighting, changes of scene (result of the same movement of the camera), communication, among others, in addition to the focus that allows to determine a reference value or of "something" that compensates it, then the developed applies to the maintenance of the optical axis of the camera in the main frame (frame where the transmission of what is captured by the image sensor is seen). The mapping of said frame serves to find relevant information on the behavior of the system by feedback control, and of course the error signal associated with the set point that varies according to the video source. The result is the follow-up of a person (s) found in the FOV of the main frame, with the detection and adjustment algorithm carried out by the system with the developed control strategy, secondly with the indications that make it pertinent to draw a route of the objective by means of simulation tools; After how, it may differ from a relatively acceptable operation, given by the error signal established in the main algorithm and finally by the validation of the operability by means of a prototype of the system.

Descripción

El presente documento expone y destaca la importancia de las técnicas de procesamiento de imágenes, desarrollo e implementación de controladores, instalación y puesta en marcha de proyectos orientados a sistemas de videovigilancia o seguridad, cuyo valor radica en garantizar la seguridad de la persona a detectar y en otras ocasiones la integridad de los bienes e instalaciones, adicionalmente se usan con fines de investigación, la asistencia sanitaria o el control de la prestación laboral por parte de los trabajadores. Y es debido al cambio constante en el hardware, técnicas y manejo de los datos en la detección/tracking de objetivos, en cuánto van a la par de las cámaras fotográficas y de video disponibles en el mercado, que hacen de este proyecto idóneo en referencia a la tecnología actual y de los aportes que se puedan realizar a los sistemas implementados en la nación. Un conjunto significativo de aplicaciones de videovigilancia plantean sistemas de cámara estática, lo que traduce en errores de detección en el cambio de fondo (entorno por el que se movilizan los objetivos), movimiento fuera del rango que captura la cámara, o por cambios abruptos en el sistema que ocasionan errores en el seguimiento de uno o varios objetivos. Razón por la cual lo conveniente en este tipo de sistemas es modificar la ubicación de cada cámara a zonas de interés, o donde exista un mayor número de personas u objetivos, este último enfoque se establece en metodologías que van dirigidas a vehículos (tripulados o no), robots, parte de maquinaria industrial entre otros sistemas o subsistemas de seguridad. Luego es posible dar un cambio a las implementaciones por cámara estática, utilizando una ampliación del campo de visión (FOV), enfatizado en el proyecto con un movimiento en el eje panorámico y de inclinación de la cámara, por supuesto contemplando perturbaciones por iluminación, cambios de escena (resultado del mismo movimiento de la cámara), comunicación, entre otros, además del enfoque que permita determinar un valor de referencia o de "algo" que lo compense, entonces lo desarrollado aplica al mantenimiento del eje óptico de la cámara en el frame principal (cuadro donde se ve la transmisión de lo captado por el sensor de la imagen). El mapeo de dicho frame sirve para hallar información relevante de comportamiento del sistema por control de realimentación, y por supuesto la señal de error asociada al punto consigna que varía de acuerdo a la fuente de video. El resultado se traduce en el seguimiento de una(s) persona(s) que se encuentre en el FOV del frame principal, con el algoritmo de detección y ajuste que realiza el sistema con la estrategia de control desarrollada, en segunda medida con las indicaciones que hacen pertinente trazar una ruta del objetivo por medio de herramientas de simulación; luego del cómo puede distar de un funcionamiento relativamente aceptable, dado por la señal de error establecida en el algoritmo principal y por último de la validación de la operatividad por medio de un prototipo del sistema.

Palabras clave

Campo de visión, Eje optico, Estrategia de control, Procesamiento de imagenes, Seguridad, Videovigilancia, Detección/tracking

Materias

Ingeniería en Control - Tesis y disertaciones académicas , Sistemas electrónicos de seguridad , Procesamiento digital de imágenes , Radar de rastreo , Algoritmos (Computadores) , Sistemas de seguridad

Citación