Sistema de seguridad de video vigilancia.

 
 
     Grupo 8: Rainer
Arencibia Hernández
 

Introducción:

            La idea principal en este proyecto consiste en crear un
sistema de video vigilancia casero, el cual incluya dos características muy
importantes, que sea barato y que sea bueno. Por lo que se han  utilizado diferentes tecnologías tanto de
hardware como software las cuales o han sido muy baratas adquirirlas o
gratuitas.
 
            El sistema se activa si hay movimiento gracias a un
sensor de infrarrojo “PIR”, en dicho caso se activan las cámaras y se detectan
las caras de las personas, una vez detecta la cara se analiza para comprobar si
es una cara conocida “permitida” o una cara desconocida “prohibida”.
 
            En caso de detectar una cara conocida parpadea el led
rojo, en caso contrario se enciende el led rojo y para el resto de caso
permanece apagado dicho led. 
 
            Como detalle de soporte se guardan las caras desconocidas
en una carpeta con la información de fecha y hora. A esta característica que se
le pueden añadir otras como son, enviar las imágenes del desconocido por correo
electrónico o incluso se pueden subir al Dropbox del usuario.         

Tecnologías
Software: Gratuitas

     1.     
Software Arduino.
     2.     
Python.
     3.     
OpenCV – Librería para el tratamiento de
imágenes y videos.
     4.     
PySerial – Librería para la comunicación
por serial y bluetooth.

  


 

Tecnologías
Hardware: Presupuesto

        1.      Arduino
Uno R3        13.00
        2.      Sensor
PIR                 3.00
        3.      Leds
y cables             2.00
        4.      Modulo
Bluetooth     10.00

       Total:                         28.00 euros.

 

      
    Por menos de 30 euros se
puede crear un sistema de seguridad utilizando detectores de movimiento y
cámaras. Para detectar y reconocer caras. Gracias a la tecnología bluetooth no
necesitamos el uso de cables. Aunque la tecnología WIFI es más potente y más
segura. Por lo que recomendamos el uso de dicha tecnología en productos
finales.

Ingeniería
y Esquemas:

     
Hardware:

        
Como se ha mencionado anteriormente,
vemos los componentes comprados.
 
   

 

 
 
  

   
Circuito y Esquemas:

    
Circuito
básico con la placa Arduino Uno, sensor de movimiento PIR y un led rojo.
 
 

 
 
    También se ha pensado
en añadirle comunicación inalámbrica gracias a la tecnología BLE 4.0, gracias
al módulo HM-10 comprado. Pero no se ha podido llegar a configurar con éxito. A
continuación se puede ver el circuito diseñado para el mismo.
 
 
 
 

 

 

 
    

     Código:

         El código de esta práctica se adjunta por separado
en una carpeta comprimida.

   Ha destacar se utilizan funciones de detección de caras
en posición frontal, detección de ojos,      reconocimiento facial de OpenCV. Además
se utilizan la librería Imutils para poder utilizar los hilos o hebras en
Python y poder hacer unas 200 imágenes por segundo. Muy útil a la hora de
seguir objetos en movimientos y para las cámaras lenta de alta resolución.

 

Para
poder ejecutar el código, es necesario tener instaladas las siguientes
librerías:
 
     1.     
OpenCV 2.4.12
     2.     
Numpy.
     3.     
Imutils.
     4.     
Time.
     5.     
Serial.

Problemas:




     1.      Como
enviar y recibir información a través del serial en byte.
     2.      Detectando
caras.
     3.      Reconociendo
caras.
     4.      Configuración
de la conexión bluetooth en Windows 10.

Soluciones:

     1.     
Enviando
y recibiendo datos por el serial.

 
 
 
        2.      Funciones de OpenCV para detectar caras.
 
 
 

  3.      Funciones de OpenCV para reconocer caras.
 
       

 
        4.     
Configuración
del módulo bluetooth HC-10.

     
Este
caso no se ha podido solucionar, probablemente por problemas de configuración
del sistema operativo Windows 10. El dispositivo BLE HM-10 se conectada al PC,
pero no hay un puerto COM habilitado para el mismo. Se probó con un software
emulador de puertos, administrador de dispositivo de Windows y añadiendo un
puerto COM en las opciones del bluetooth de Windows y tampoco permitía la
conexión. Seguiré en busca de la solución.

Funcionamiento:

    1.     
Si el sensor de movimiento se activa.
    2.     
Se avisa al Arduino y este activa las
cámaras.
    3.     
Las cámaras graban unos 20 segundos, al
finalizar se analizan las caras capturadas.
a.       Si
hay caras conocidas se avisa al Arduino con código “0”. OK
b.      Si
hay caras desconocidas se avisa al Arduino con código “1”. KO
    4.     
Dependiendo del código recibido:
a.        Arduino hace parpadear un led si es “0”. OK
b.      Arduino
enciende el led fijo si es “1”. KO
c.       En
cualquier otro caso el led permanece apagado.
    5.     
Un segundo después de que las cámaras
dejan de grabar se vuelve activar el sensor de movimiento.

Conclusiones:

    
Este proyecto me ha
permitido poder investigar mucho sobre el campo de la visión artificial y sobre
los microcontroladores. Los cuales nos brindan una gran ayuda a la hora de
combinar hardware y software. En lo cual nos permite obtener las ventajas de
ambos componentes y poder compensar sus desventajas. Gracias a la motivación      que brinda el tener la libertad de elegir
proyecto he podido aprender de una manera interactiva gracias a internet.
      Existen diferentes
microcontroladores en el mercado los cuales son mejores para el tratamiento de
imágenes, con más potencias (más caros) y diferentes características que
Arduino, pero Arduino sin duda brinda mucha ayuda a la hora de encontrar
información relativa al mismo, también en un hardware genérico con el que se
puede hacer muchos tipos de proyectos diferentes y te permite el poder sacar un
prototipo en poco tiempo. 
 

Arduino tiene una placa
con la cual se puede cargar un software tantas veces como se desee sin la
preocupación de que va a fallar. Es un producto fiable y el cual recomiendo
para las primeras fases de un proyecto en la construcción de prototipos o en la
creación de sistemas que no necesiten de muchas prestaciones.

   Ficheros:

       Adjunto Memoria, Presentación, Código, Imágenes, Circuitos, Esquemas y Vídeos.

       Descargar 🙂

 

         

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