Ember-számláló radar érzékelő vs. videó érzékelő összehasonlító útmutató
A mmWave ember-számláló radarok és videó érzékelők áttekintése
Az emberek számlálására használt technológia folyamatosan fejlődik. Ma a különböző látogatószámláló rendszerek széles skálája létezik, a felhasználó kívánságaitól és igényeitől, a helyszíntől (utca, szoba stb.), a számlálási pontosságtól, a számlálási technológiától, a márkától stb. függően. Azonban szinte minden piacon a legelterjedtebbek azok a rendszerek, amelyek beépített vagy külső videokamerák képeit dolgozzák fel.
Jelenleg a piacon széles körben képviseltetik magukat azok az ember-számláló rendszerek, amelyek videokamerák képeit dolgozzák fel. A videokamerákon alapuló ember-számláló rendszerek többsége két videokamerát (3D látás), egy erős mikroprocesszort a videoképek feldolgozásához és a Mesterséges Intelligencia vezérléséhez, egy Linux-alapú operációs rendszert, egy masszív hűtőbordát és egy hűtőventilátort tartalmaz.
Ezek az érzékelők erőteljes számítástechnikai eszközök, amelyeket a fejünk feletti mennyezetre telepítenek (általában a videó érzékelőket a mennyezetre szerelik, hogy megszámolják az alattuk elhaladó embereket). De mi készteti a fejlesztőket arra, hogy folyamatosan növeljék a használt kamerák felbontását, növeljék a feldolgozási teljesítményt, több kamerát használjanak, sőt, a Mesterséges Intelligenciát is betanítsák a kapott adatok feldolgozására?
Mi a baj a videokamerákkal?
Az emberek videokamerákkal való számlálása kihívást jelentő feladat. Bár nagyon fejlettek, a gépi látás algoritmusai nem mindig tudnak felismerni egy mozgó tárgyat. A tény az, hogy a videokamera képe elég gyakran kiszámíthatatlan.
Az érzékelő összetett környezeti körülmények között is használható, amelyek befolyásolják a számlálási pontosságot a jelenet megvilágítási szintjének változása, az interferencia jelenléte, a háttér stb. miatt.
Nézzünk meg három vezető videó technológiát:
2D látás (érzékelő egy videokamerával)
Ennek a technológiának az előnyei közé tartozik a jelenet viszonylag széles látószöge (akár 90°), ami elméletileg lehetővé teszi az emberek számlálását egy meglehetősen széles területen. A minőségi számlálás szempontjából a jelenet megvilágítási szintje és az egységes háttér jelenléte kulcsfontosságú szerepet játszik.
Ezek a fő követelmények, amelyek miatt elég gyakran nem lehet megfelelő minőségű tárgyfelismerést elérni.
Amikor a 2D ember-számláló érzékelő egy sík 2D képet dolgoz fel, algoritmusai nem tudnak hatékonyan működni gyenge megvilágítás, oldalfényből származó árnyékok vagy nem egységes hátterek esetén.
A technológia egyik fő hátránya, hogy egy ilyen számítás nem lehet anonim. Ha a fejlesztők úgy kívánják, bármely videokamera felhasználható jogosulatlan videómegfigyelésre.
3D látás (az érzékelő két videokamerával)
Ezt a technológiát a 2D látás hiányosságainak kijavítására tervezték. Két különálló videokamera lehetővé teszi, hogy "lássuk" a jelenet mélységét, és kiszűrjük az olyan sík tárgyakat, mint az árnyékok. De ennek a technológiának is vannak hátrányai. Az algoritmusok nem tudnak hatékonyan működni, ha nincs kontraszt a két kamera képei között. Például, ha az objektum és a háttér hasonló színű, az érzékelő nehezen fogja felismerni az ilyen objektumot. Ezenkívül a 3D hatás csak rövid távolságon (1-2 m az érzékelőtől) működik, míg a 3D érzékelő látószöge viszonylag keskeny, 45-60°.
Így a 3D érzékelő hatékony látótere általában nem több, mint 2x2 méter:
A 3D látás technológiához elengedhetetlen a megfelelő megvilágítás a jelenetben. Egyes gyártók infravörös megvilágítást adnak érzékelőikhez, de ez a megoldás több problémát is felvet:
- Minden tárgy és háttér fekete-fehér az infravörös fényben. Valószínűbb, hogy a követett objektumok nem lesznek eléggé kontrasztosak.
- Az infravörös háttérvilágítás szűkíti az érzékelő látószögét is.
- A 3D látás technológiájú videokameráknak ugyanazok a problémáik lehetnek az anonim számlálással.
ToF kamera
Ez a technológia azt méri, mennyi időbe telik, amíg egy lézersugár eljut az érzékelőtől egy tárgyig és vissza. Ennek a technológiának az előnyei közé tartozik a megvilágítási szinttől való függetlenség, valamint a számlálás anonimitása.
Sajnos a ToF kamera még ennél is szűkebb látószöggel rendelkezik, ami nem több 30-40°-nál. Például, ha a ToF érzékelőt 3 méteres magasságban telepítik, a hatékony látótér kevesebb lesz, mint 1,5 x 1,5 méter.
Mesterséges Intelligencia
Néhány fejlesztő elkezdte használni a Mesterséges Intelligenciát, hogy kompenzálja az emberek számlálására használt videokamerák korlátait. Az MI valóban javíthatja az objektumfelismerés minőségét, de rendkívül hatékony mikroprocesszorokat igényel. Így a mozgó tárgyak követése és számlálása videokamerákkal összetett feladat, amely erőforrás-igényes technológiák, például 3D gépi látás vagy Mesterséges Intelligencia használatát igényli. E legújabb technológiák alkalmazása elfogadható eredményeket ad a videojel-feldolgozásban, de elkerülhetetlenül a rendszer költségének növekedéséhez vezet:
Egyetlen érzékelő által lefedett hatékony terület nem jelentős. Ugyanakkor egy videó érzékelő költsége viszonylag magas, mivel az érzékelő nagy teljesítményű mikroprocesszorokat és drága videokamerákat tartalmaz.
A SensMax TAC-B ember-számláló radar érzékelő előnyei
Az érzékelő mmWave radar technológiát használ. Ez az egyik legígéretesebb technológia, amely ember-számlálásra használható. A videokamerák az elmúlt évtized trendjei voltak. De a radar technológia sokkal korábban létezett, mint az összes videokamera, 1905-től kezdve, amikor az első radar szabadalmat bejegyezték. A katonaság ezt a technológiát régóta használta különféle objektumok, például repülőgépek vagy hajók követésére. A technológiát folyamatosan fejlesztették, a kisugárzott rádióhullámok frekvenciája nőtt, és ennek eredményeként a radar rádióhullámai által észlelt tárgyak mérete csökkent.
A SensMax TAC-B ember-számláló radar érzékelő alapvetően különbözik a fent leírt érzékelőktől, elsősorban a mozgó tárgyak robusztus észlelésének köszönhetően. A működési frekvencia 60 GHz, ami lehetővé teszi a dolgok 5 mm-es pontosságú követését. A radar érzékelő rádióhullámokat bocsát ki, és felfogja a tárgyakról visszavert jelet. A statikus objektumokat a Doppler-effektus miatt kiszűrik. Ellentétben egy összetett videojel-lel, amelynek feldolgozása sok erőforrást igényel, a radar érzékelő tiszta koordinátákat ad ki az észlelt tárgyakról, zaj és zavaró jelek nélkül.
A SensMax TAC-B radar érzékelő teljesen immunis a jelenet megvilágítására vagy a rossz látási viszonyokra (köd, füst, por stb.). Még gipszkarton vagy fa falakon keresztül is képes tárgyakat követni. Ezenkívül az érzékelő 100%-ban megfelel a GDPR/Adatvédelmi törvénynek, és teljesen anonim ember-számlálást biztosít.
A mmWave technológia hasonlít a ToF kamerához, de sokkal szélesebb, 120°-os látószöget biztosít. A TAC-B radar érzékelő hatékony ember-számláló területe akár 100 négyzetméter is lehet.
Egy TAC-B radar érzékelő telepítése egyszerűbb, mint egy videokamera telepítése. Az érzékelőt falra szerelik, nem pedig mennyezetre, ami a legtöbb esetben kényelmesebb. A SensMax TAC-B-t széles körű alkalmazásokhoz tervezték. A fejlesztők nagy figyelmet fordítottak a felhasználói felületre, és olyan funkciókkal látták el az érzékelőt, amelyeket korábban soha nem kínáltak hasonló megoldásokban:
- A nyílt MQTT protokoll lehetővé teszi az adatok közvetlen olvasását a TAC-B radar érzékelőről, hogy bármilyen harmadik féltől származó jelentéskészítő szoftverben feldolgozhassák.
- A Telegram API támogatás lehetővé teszi napi jelentések és számos különböző értesítés fogadását közvetlenül mobiltelefonra (a felhasználónak hozzáférése van más triggerek beállításaihoz).
Következtetés
Fontos megemlíteni néhány trükköt, amelyet egyes gyártók használnak. Nagyon gyakran, amikor egy viszonylag olcsó érzékelőt vásárol, a felhasználó rejtett díjakkal szembesül. A hardvergyártók rendszeres fizetést kérnek szoftver-előfizetésekért, firmware-frissítésekért stb. A SensMax TAC-B érzékelőt eredetileg független és DIY projektekben való használatra tervezték. Az érzékelőnek nincs szigorú kapcsolata a SensMax szoftverrel, és nincsenek rejtett díjak.
