Sensore radar per il conteggio delle persone vs sensore video: Guida al confronto
Panoramica dei radar mmWave per il conteggio delle persone e dei sensori video.
La tecnologia utilizzata per il conteggio delle persone è in continua evoluzione. Oggi è disponibile un'ampia gamma di diversi sistemi di conteggio dei visitatori, in base alle esigenze dell'utente, alla posizione (strada, stanza, ecc.), all'accuratezza del conteggio, alla tecnologia utilizzata, al marchio, ecc. Tuttavia, i sistemi più diffusi in quasi tutti i mercati sono quelli che elaborano immagini provenienti da telecamere video integrate o esterne.
Attualmente, i sistemi di conteggio delle persone che elaborano immagini video sono ampiamente rappresentati sul mercato. La maggior parte di questi sistemi basati su telecamere video comprende due telecamere (visione 3D), un potente microprocessore per l'elaborazione delle immagini e l'intelligenza artificiale, un sistema operativo basato su Linux, un massiccio dissipatore di calore e una ventola di raffreddamento.
Questi sensori sono dispositivi di calcolo ad alte prestazioni installati sul soffitto sopra le nostre teste (di solito, i sensori video vengono montati sul soffitto per contare le persone che passano sotto). Ma cosa spinge esattamente gli sviluppatori ad aumentare costantemente la risoluzione delle telecamere utilizzate, a incrementare la potenza di elaborazione, a utilizzare più telecamere e persino ad addestrare l'intelligenza artificiale per elaborare i dati ricevuti?
Quali sono i problemi delle telecamere video?
Contare le persone con le telecamere video è un compito impegnativo. Sebbene siano molto avanzati, gli algoritmi di visione artificiale non sempre riescono a riconoscere correttamente un oggetto in movimento. Il fatto è che l'immagine proveniente da una telecamera video è spesso imprevedibile.
Il sensore può essere utilizzato in condizioni ambientali complesse che influenzano l'accuratezza del conteggio, a causa della variazione del livello di illuminazione della scena, della presenza di interferenze, dello sfondo, ecc.
Diamo un'occhiata alle tre principali tecnologie video:
2D vision (sensor with one video camera)
I vantaggi di questa tecnologia includono un angolo di visione relativamente ampio della scena (fino a 90°), il che consente, in teoria, di contare le persone su un'area abbastanza estesa.
Per ottenere un conteggio accurato, il livello di illuminazione della scena e la presenza di uno sfondo uniforme giocano un ruolo chiave. Questi sono i principali requisiti, a causa dei quali spesso non è possibile ottenere una qualità sufficiente nel riconoscimento degli oggetti.
Quando un sensore di conteggio basato su tecnologia 2D elabora un'immagine piatta, i suoi algoritmi non possono operare efficacemente in condizioni di scarsa illuminazione, con ombre laterali o sfondi non uniformi.
Uno dei principali svantaggi di questa tecnologia è che il conteggio non può essere anonimo. Se lo sviluppatore lo desidera, qualsiasi telecamera video può essere utilizzata per la videosorveglianza non autorizzata.
Visione 3D (sensore con due telecamere video)
Questa tecnologia è progettata per correggere le insufficienze della visione 2D. Avere due telecamere video separate consente di "vedere" la profondità della scena e di filtrare oggetti piatti come le ombre. Tuttavia, questa tecnologia presenta anche degli svantaggi. Gli algoritmi non possono funzionare in modo efficiente se non c'è contrasto tra le immagini provenienti dalle due telecamere. Ad esempio, se l'oggetto e lo sfondo hanno colori simili, sarà difficile per il sensore riconoscere l'oggetto. Inoltre, l'effetto 3D funziona solo a una breve distanza (1-2 metri dal sensore), mentre l'angolo di visione del sensore 3D è relativamente stretto e va dai 45° ai 60°.
Pertanto, l'area di visione efficace per un sensore 3D di solito non supera i 2x2 metri.
Per la tecnologia di visione 3D, è anche essenziale che ci sia un'illuminazione sufficiente nella scena. Alcuni produttori aggiungono illuminazione IR (infrarossa) ai loro sensori, ma questa soluzione comporta anche alcuni problemi:
- Tutti gli oggetti e gli sfondi sono in bianco e nero sotto la luce infrarossa. È più probabile che gli oggetti tracciati abbiano un contrasto insufficiente.
- L'illuminazione infrarossa riduce anche l'angolo di visione del sensore.
- Le telecamere video della tecnologia di visione 3D potrebbero avere gli stessi problemi di conteggio anonimo.
Telecamera ToF
Questa tecnologia misura il tempo che impiega un raggio laser per viaggiare dal sensore a un oggetto e tornare indietro. I vantaggi di questa tecnologia includono l'indipendenza dai livelli di illuminazione, nonché l'anonimato del conteggio.
Sfortunatamente, la telecamera ToF ha un angolo di visione ancora più stretto, che non supera i 30-40°. Ad esempio, quando il sensore ToF è installato a un'altezza di 3 metri, l'area di visione effettiva sarà inferiore a 1,5 x 1,5 metri.
Intelligenza Artificiale
Alcuni sviluppatori hanno iniziato a utilizzare l'Intelligenza Artificiale per compensare i limiti delle telecamere video utilizzate per il conteggio delle persone. L'IA può migliorare la qualità del riconoscimento degli oggetti, ma richiede microprocessori altamente efficienti. Pertanto, il tracciamento e il conteggio di oggetti in movimento tramite telecamere video è un compito complesso che richiede l'uso di tecnologie ad alte prestazioni, come la visione artificiale 3D o l'Intelligenza Artificiale. L'applicazione di queste tecnologie avanzate offre risultati accettabili nell'elaborazione del segnale video, ma porta inevitabilmente a un aumento dei costi del sistema.
L'area effettiva coperta da un singolo sensore non è significativa. Allo stesso tempo, il costo di un sensore video è relativamente alto perché il sensore include microprocessori ad alte prestazioni e telecamere video costose.
I vantaggi del sensore radar per il conteggio delle persone SensMax TAC-B
Il sensore utilizza la tecnologia radar mmWave. Si tratta di una delle tecnologie più promettenti per il conteggio delle persone. Le telecamere video sono state la tendenza dell'ultimo decennio, ma la tecnologia radar esiste da molto prima di tutte le telecamere video, a partire dal 1905, quando è stato registrato il primo brevetto per il radar. Per molto tempo, l'esercito ha utilizzato questa tecnologia per il tracciamento di vari oggetti, come aerei o navi in volo. La tecnologia è stata costantemente migliorata, la frequenza delle onde radio emesse è aumentata e, di conseguenza, le dimensioni degli oggetti rilevati dalle onde radar sono diminuite.
Il sensore radar per il conteggio delle persone SensMax TAC-B è fondamentalmente diverso dai sensori descritti sopra, principalmente grazie alla robusta capacità di rilevamento degli oggetti in movimento. La frequenza di funzionamento è di 60 GHz, permettendo di tracciare gli oggetti con un'accuratezza di 5 mm. Il sensore radar emette onde radio e raccoglie il segnale riflesso dagli oggetti. Gli oggetti statici vengono filtrati grazie all'effetto Doppler. A differenza di un segnale video complesso, che richiede molte risorse per l'elaborazione, il sensore radar fornisce direttamente le coordinate pulite degli oggetti rilevati senza rumore o segnali di disturbo.
Il sensore radar SensMax TAC-B è completamente immune all'illuminazione della scena o a qualsiasi condizione di scarsa visibilità (nebbia, fumo, polvere, ecc.). Può tracciare oggetti anche attraverso pareti in cartongesso o in legno. Inoltre, il sensore è conforme al 100% al GDPR e alle leggi sulla privacy, garantendo un conteggio delle persone completamente anonimo.
La tecnologia mmWave è simile alla telecamera ToF, ma offre un angolo di visione molto più ampio di 120°. L'area effettiva di conteggio delle persone per un sensore radar TAC-B è fino a 100 metri quadrati.
L'installazione di un sensore radar TAC-B è più semplice rispetto all'installazione di una telecamera video. Il sensore viene montato su una parete anziché su un soffitto, il che è più comodo nella maggior parte dei casi. SensMax TAC-B è stato progettato per una vasta gamma di applicazioni. Gli sviluppatori hanno prestato molta attenzione all'interfaccia utente e hanno dotato il sensore di funzionalità che non sono mai state offerte in soluzioni simili:
- Il protocollo MQTT aperto consente di leggere i dati direttamente dal sensore radar TAC-B per elaborarli in qualsiasi software di reporting di terze parti.
- Il supporto dell'API Telegram permette di ricevere un report giornaliero e molteplici notifiche direttamente sul telefono mobile (l'utente ha accesso alle impostazioni per altri trigger).
Conclusione
È importante menzionare alcune strategie utilizzate da alcuni produttori. Molto spesso, quando si acquista un sensore relativamente economico, l'utente si trova a dover affrontare costi nascosti. I produttori di hardware richiedono pagamenti regolari per abbonamenti software, aggiornamenti del firmware, ecc.
Il sensore SensMax TAC-B è stato progettato inizialmente per essere utilizzato in progetti indipendenti e fai-da-te. Il sensore non ha un legame stretto con il software SensMax e non ci sono costi nascosti.
