ES2374009A1 - Sistema de visión artificial para el control semafórico de accesos a parkings y garajes mediante la monitorización de peatones. - Google Patents
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Abstract
El sistema objeto de invención tiene la finalidad de realizar el control semafórico de los accesos rodados a parkings y garajes mediante la monitorización de peatones utilizando visión artificial. Se trata de un sistema de seguridad vial que permite garantizar que el acceso de salida de los vehículos del parking se realice de forma segura para los peatones.Para ello, se efectúa la monitorización de los puntos de acceso al parking utilizando un sistema de visión estereoscópica con iluminación infrarroja. El sistema de visión está ubicado sobre un soporte fijo situado junto a la zona de acceso al parking. Las imágenes proporcionadas por el sistema de visión estereoscópico son procesadas por un ordenador, obteniendo información relativa a la presencia de peatones en las inmediaciones del punto de acceso monitorizado. Dicha información es utilizada para actuar sobre un semáforo que controla el acceso de salida de los vehículos.
Description
Sistema de visión artificial para el control
semafórico de accesos a parkings y garajes mediante la
monitorización de peatones.
La presente invención se enmarca en el sector de
los Sistemas de Seguridad en Infraestructuras de Transporte y
Tráfico. De forma más concreta, la invención se centra en la gestión
de accesos en parkings y garajes. Los sistemas desarrollados en este
sector emplean generalmente sensores de imagen y de infrarrojos,
tales como cámaras y células fotoeléctricas, con el objetivo de
realizar la detección de eventos (ocupación de plazas) o de poder
proporcionar información relativa a la identificación de los
diversos vehículos que realizan accesos a un parking o garaje. La
información proporcionada por estos sistemas sirve como base de
entrada a los equipos automáticos de gestión de acceso y de gestión
de pago en parkings.
Los sistemas de gestión de infraestructuras de
transporte y tráfico han experimentado un desarrollo desorbitante en
los últimos años, fomentado tanto por la gran inversión realizada
desde los diversos organismos involucrados en el sector como por la
incorporación de forma masiva de las nuevas Tecnologías de la
Información y las Comunicaciones (TIC). La proliferación en la
implantación de este tipo de sistemas se ha producido de forma
paralela en los Estados Unidos, Europa y Japón. Parte de este gran
desarrollo se ha producido en el sector privado. Tal es el caso de
los sistemas de control de acceso y peaje en parkings y garajes,
sector en el que se encuadra el sistema objeto de esta
invención.
De esta forma, la utilización de sensores de
imagen e infrarrojo en la gestión de acceso en parkings se ha
convertido en algo habitual en los últimos años. Concretamente,
existen dos tipos de sistemas implantados de forma masiva. Por una
parte, se encuentran los sistemas de gestión de ocupación de las
plazas de parkings y garajes. Dichos sistemas están basados en
células de presencia que utilizan emisión de luz infrarroja. Las
plazas libres se indican a los conductores mediante una luz de color
verde, mientras que las plazas ocupadas se indican con una luz roja.
Igualmente, la información relativa a la ocupación de las plazas es
recogida de forma centralizada en un equipo de control, el cual
gestiona el sistema completo de acceso al parking, impidiendo la
entrada de nuevos vehículos cuando el parking se encuentra completo.
Por otro lado, existen sistemas de identificación automática de la
matrícula de los vehículos que entran y salen del parking. Estos
sistemas sirven para tener identificados todos los vehículos que se
encuentran dentro del parking, de modo que se pueden evitar fraudes
en el pago del servicio de aparcamiento, especialmente en los casos
en que un conductor pierde el ticket de entrada o finge haberlo
perdido.
A pesar de ello, no existe en la actualidad
ningún sistema comercial cuya finalidad sea la de proporcionar
seguridad adicional en los accesos a parkings y garajes, tal y como
se propone en el sistema objeto de esta invención. De forma
concreta, ningún sistema comercial persigue realizar la
monitorización automática de las rampas de acceso a parkings y
garajes. Esta característica hace que el sistema propuesto resulte
especialmente útil, ya que en una situación de peligro potencial, en
la que un peatón se encuentre cruzando la rampa de acceso a un
parking, el conductor del vehículo que realiza la maniobra de salida
del parking en ese momento recibe información en tiempo real, a
través de las luces de señalización del semáforo de salida, de forma
que dispone de tiempo para poder disminuir la velocidad y permanecer
alerta ante la posible falta de visibilidad de la rampa de salida
del parking. Sin duda, ello puede contribuir a la reducción de
accidentes en los puntos de acceso a parkings y garajes. Por otra
parte, la invención propuesta está basada en cámaras digitales y en
un ordenador industrial, lo cual permitiría la fabricación masiva
del mismo y su instalación en parkings y garajes con un coste
económico moderado. Esta es la razón por la que muchas empresas
encargadas de la gestión de parkings y garajes podrían estar muy
interesadas en una invención de estas características.
Hasta la fecha no se conoce la existencia de
ninguna patente cuyas características sean el objeto de la presente
invención.
El sistema desarrollado para la regulación
semafórica automática de los accesos a parkings y garajes mediante
la monitorización de peatones está caracterizado por la asociación
funcional de un par de cámaras digitales que conforman un sistema de
visión estereoscópica (1) y un sistema de iluminación infrarroja (2)
que se sitúan en un soporte fijo ubicado en el punto de acceso de
entrada a un parking o garaje, de tal forma que se pueda percibir de
forma completa y monitorizar el acceso al parking o garaje en
cuestión; (3) tarjeta electrónica que permite garantizar un correcto
sincronismo en la adquisición de imágenes del sistema estéreo; (4)
un procesador de imágenes estereoscópicas basado en un ordenador
industrial; (5) un interfaz de comunicación entre el ordenador
industrial y el regulador semafórico que controla el acceso
monitorizado del parking o garaje; (6) un regulador semafórico que
controla el acceso de vehículos a través del punto monitorizado del
parking o garaje; (7) semáforo que permite o prohíbe a los vehículos
la salida del parking o garaje a través del acceso monitorizado.
A continuación se desarrollan las funciones de
cada uno de los elementos que componen el sistema propuesto.
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Se trata de un par de cámaras digitales Firewire
de pequeñas dimensiones con salida en formato
IEEE1394-b. Las cámaras proporcionan imágenes en
blanco y negro con una resolución de 640x480 pixeles, de forma que
se puede detectar con claridad la presencia de peatones en la zona
monitorizada por las cámaras.
\vskip1.000000\baselineskip
El sistema de cámaras digitales está
complementado con un sistema de alimentación infrarroja compuesto
por un array de diodos que emiten luz en la banda del infrarrojo
cercano (entorno a una longitud de onda de 850 nm). La iluminación
infrarroja es activada mediante una señal que procede del procesador
industrial. Dicha señal se activará solamente en caso de que la
iluminación ambiente resulte insuficiente para poder detectar la
presencia de peatones de forma adecuada.
\vskip1.000000\baselineskip
Se trata de una tarjeta electrónica basada en un
pequeño microcontrolador. Dicha tarjeta se encarga de suministrar
señales de sincronismo a las cámaras digitales de forma que las
imágenes adquiridas por ambas cámaras resulten perfectamente
sincronizadas entre sí.
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Este sistema está basado en un ordenador
industrial, en el cual se realizan todas las funciones necesarias
para controlar el proceso de captura de imágenes y almacenamiento en
memoria, preprocesamiento y análisis de imágenes y por último,
activación, si procede, de la señal de activación del semáforo que
regula la información proporcionada a los conductores de vehículos
en el parking. Todo el proceso está regulado por el software
implementado en el procesador de imágenes. En líneas generales se
realizan las siguientes funciones:
- -
- Envío de órdenes para captura y almacenamiento de imágenes.
- -
- Ejecución de los algoritmos para el preprocesado de la imagen.
- -
- Algoritmos para la detección de peatones caminando o cruzando en las inmediaciones del punto de acceso al parking, así como para realizar el seguimiento de sus trayectorias.
- -
- Activación, si procede, de las señales de activación del semáforo correspondiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Este módulo realiza la comunicación entre el
procesador de imágenes y el regulador semafórico. La interfaz de
comunicación se implementa sobre protocolo TCP/IP a través de una
conexión Ethernet entre el ordenador industrial y el regulador
semafórico.
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Se trata de un módulo de regulación encargado de
realizar el control de los estados de activación del semáforo.
Recibe datos de forma asíncrona desde el ordenador industrial a
través de la interfaz de comunicación.
\vskip1.000000\baselineskip
Se trata de un equipo de señalización ubicado en
el interior del parking, pero en el punto de acceso a la salida del
mismo. El semáforo mostrará un color de activación verde cuando la
salida de la rampa del parking esté libre de obstáculos. Por el
contrario, mostrará un color de activación rojo cuando a la salida
de la rampa del parking haya algún peatón que pueda suponer un
peligro potencial.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 muestra un esquema general de la
invención en la que se puede observar sus elementos constituyentes:
cámaras digitales que conforman un sistema de visión estereoscópica
(1) y un sistema de iluminación infrarroja (2) que se sitúan en un
poste fijo ubicado en el punto de acceso de entrada a un parking o
garaje, de tal forma que se pueda percibir de forma completa y
monitorizar el acceso al parking o garaje en cuestión; (3) tarjeta
electrónica que permite garantizar un correcto sincronismo en la
adquisición de imágenes del sistema estéreo; (4) un procesador de
imágenes estereoscópicas basado en un ordenador industrial; (5) un
interfaz de comunicación entre el ordenador industrial y el
regulador semafórico que controla el acceso monitorizado del parking
o garaje; (6) un regulador semafórico que controla el acceso de
vehículos a través del punto monitorizado del parking o garaje; (7)
semáforo que permite o prohíbe a los vehículos la salida del parking
o garaje a través del acceso monitorizado.
La figura 2 muestra el algoritmo que permite
realizar el sistema completo. A partir de las imágenes
proporcionadas por las cámaras se detecta la presencia de posibles
obstáculos en la zona de análisis. Los obstáculos detectados son
analizados por un sistema de reconocimiento basado en SVM (Support
Vector Machine), de forma que si alguno de ellos es considerado como
un peatón por el sistema de reconocimiento se procede a enviar una
alarma al regulador semafórico.
\vskip1.000000\baselineskip
El sistema de visión artificial para el control
semafórico de accesos a parkings y garajes mediante la
monitorización de peatones consta de un par de cámaras digitales que
conforman un sistema de visión estereoscópica (1) y un sistema de
iluminación infrarroja (2) que se sitúan en un poste fijo ubicado en
el punto de acceso de entrada a un parking o garaje, de tal forma
que se pueda percibir de forma completa y monitorizar el acceso al
parking o garaje en cuestión. Las cámaras proporcionan imágenes en
escala de grises sincronizadas, gracias a una (3) tarjeta
electrónica que permite garantizar un correcto sincronismo en la
adquisición de imágenes del sistema estéreo. Dichas imágenes
presentan una resolución de 640x480 y son almacenadas en el (4)
procesador de imágenes estereoscópicas, el cual está basado en un
ordenador industrial. El ordenador industrial debe montarse en una
caseta externa adecuadamente cerrada y aislada, pero que pueda ser
manipulada con facilidad durante las fases de instalación y
mantenimiento del sistema. El ordenador industrial posee una (5)
interfaz de comunicación con el regulador semafórico que controla el
acceso monitorizado del parking o garaje. El ordenador industrial
envía comandos de control a través de dicha interfaz haciendo uso de
una conexión ethernet. Finalmente, existe un (6) regulador
semafórico que actúa sobre el (7) semáforo que controla el acceso de
vehículos a través del punto monitorizado del parking o garaje.
Dicho semáforo proporciona información a los conductores de los
vehículos que realizan maniobras de salida del parking o garaje a
través del acceso monitorizado. Una luz roja en el semáforo
significa que hay un peatón a la entrada del parking, implicando un
riesgo potencial. Una luz verde significa que la salida está libre
de obstáculos. Esta información es de especial importancia en casos
en los que la visibilidad de la salida del parking es limitada o
nula.
Todo el sistema necesita una tensión de
alimentación alterna de 220 v. Debido a las condiciones en las que
debe funcionar el sistema (en el exterior del parking o garaje) todo
el sistema debe ser resistente a condiciones meteorológicas
adversas, tales como lluvia, viento y altas temperaturas. Por ello,
debe presentar un buen aislamiento térmico y mecánico, así como
superar las pertinentes normas de interferencia
electromagnética.
Claims (5)
1. Sistema de visión artificial para el control
semafórico de accesos a parkings y garajes mediante la
monitorización de peatones caracterizado porque está
constituido por la asociación funcional de un par de cámaras
digitales que conforman un sistema de visión estereoscópica (1) y un
sistema de iluminación infrarroja (2) que se sitúan en un poste fijo
ubicado en el punto de acceso de entrada a un parking o garaje, de
tal forma que se pueda percibir de forma completa y monitorizar el
acceso al parking o garaje en cuestión; (3) tarjeta electrónica que
permite garantizar un correcto sincronismo en la adquisición de
imágenes del sistema estéreo; (4) un procesador de imágenes
estereoscópicas basado en un ordenador industrial; (5) un interfaz
de comunicación entre el ordenador industrial y el regulador
semafórico que controla el acceso monitorizado del parking o garaje;
(6) un regulador semafórico que controla el acceso de vehículos a
través del punto monitorizado del parking o garaje; (7) semáforo que
permite o prohíbe a los vehículos la salida del parking o garaje a
través del acceso monitorizado.
2. Sistema de visión artificial según la
reivindicación [1] caracterizado por estar basado en un
procesador de imágenes estereoscópicas implementado sobre un
ordenador industrial (4). El procesador permite la ejecución del
software de procesamiento y el análisis de las imágenes
sincronizadas proporcionadas por el sistema de visión estereoscópica
(1).
3. Sistema de visión artificial según la
reivindicación [1] caracterizado por ser capaz de detectar la
presencia de peatones cruzando a través del acceso de entrada al
parking o garaje. Para ello se emplean técnicas de detección de
objetos, utilizando medidas de disparidad en imágenes
estereoscópicas, y técnicas de reconocimiento de peatones basadas en
SVM (Support Vector Machines). El algoritmo de detección y
reconocimiento de peatones está implementado sobre el ordenador
industrial (4).
4. Sistema de visión artificial según la
reivindicación [1] caracterizado por un sistema de
iluminación infrarroja (2) que es activado cuando la cantidad de luz
percibida por el sistema de cámaras digitales (1) es inferior a un
valor determinado. Ello permite la correcta visibilidad del punto de
acceso monitorizado tanto en condiciones diurnas como en condiciones
nocturnas o bajo condiciones meteorológicas adversas, tales como
lluvia o niebla.
5. Sistema de visión artificial según la
reivindicación [1] caracterizado por que interactúa con el
regulador semafórico (6) que controla el acceso al parking o garaje
mediante la activación de las luces de señalización de un semáforo
(7).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201000183A ES2374009B1 (es) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Sistema de visión artificial para el control semafórico de accesos a parkings y garajes mediante la monitorización de peatones. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201000183A ES2374009B1 (es) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Sistema de visión artificial para el control semafórico de accesos a parkings y garajes mediante la monitorización de peatones. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2374009A1 true ES2374009A1 (es) | 2012-02-13 |
| ES2374009B1 ES2374009B1 (es) | 2012-08-31 |
Family
ID=45525073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201000183A Active ES2374009B1 (es) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Sistema de visión artificial para el control semafórico de accesos a parkings y garajes mediante la monitorización de peatones. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2374009B1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040258279A1 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-23 | Sarnoff Corporation | Method and apparatus for pedestrian detection |
| JP2008191990A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Toshiba Corp | 駐車場監視システム及びその方法 |
| DE102009014437A1 (de) * | 2008-03-26 | 2009-11-12 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Objekterkennungssystem und -verfahren |
-
2010
- 2010-02-16 ES ES201000183A patent/ES2374009B1/es active Active
Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Combination of Feature Extraction Methods for SVM Pedestrian Detection" (Alonso, I.P.; Llorca, D.F.; Sotelo, M.A.; Bergasa, L.M.; Pedro Revenga de Toro; Nuevo, J.; Ocana, M.; Garrido, M.A.G.) Intelligent Transportation Systems, IEEE Transactions on , vol.8, no.2, pp.292-307, June 2007doi: 10.1109/TITS.2007.894194 URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4220664&isnumber=4220644 * |
| "Detección de Peatones en el Espectro Visible e Infrarrojo para un Sistema Avanzado de Asistencia a la Conducción". (Cristina Hilario Gómez ). Octubre, 2008. Tesis doctoral. Universidad Carlos III de Madrid, Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática.http://e-archivo.uc3m.es/bitstream/10016/5083/1/CHilario-TesisDoctoral.pdf * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2374009B1 (es) | 2012-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2374009 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120831 |