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Aplicaciones clave para la tecnología de detección de imágenes

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Ya en 1948, George Orwell predijo en su novela «1984» un mundo en el que el «Gran Hermano» nos vigilaría a todos. A pesar de que en aquella época la opinión pública lo reprobó como un disparate de ciencia ficción, hoy en día muchos afirmarían justificadamente que lo que describía se convierte ahora en realidad.

Artículo sobre la tecnología de detección de imágenes escrito por Mark Patrick, director técnico para EMEA de Mouser Electronics.
Artículo sobre la tecnología de detección de imágenes escrito por Mark Patrick, director técnico para EMEA de Mouser Electronics.

La detección de imágenes es una tecnología que evoluciona a gran velocidad, aunque las estadísticas reflejan la realidad durante muy poco tiempo. Aun así, según estudios actuales se calcula que hay más de 25 millones de cámaras de videovigilancia instaladas en todo el mundo, y la cifra aumenta a diario. El Reino Unido es el país en el que más extendidas están, con unos 4 millones de cámaras instaladas, 500.000 de ellas solo en Londres. De hecho, se estima que un londinense medio puede ser captado por una cámara hasta 300 veces al día.

Pero la seguridad es solamente uno de los innumerables campos de aplicación de la tecnología de sensores moderna. En el ámbito industrial, el personal de vigilancia se está sustituyendo por sistemas de cámaras omnipresentes que no cometen errores, nunca duermen y trabajan sin descanso. Con la evolución hacia el vehículo inteligente, que culminará con la conducción totalmente autónoma, el automóvil llega a incorporar hasta una docena de cámaras para anticipar posibles peligros en la carretera, facilitar las maniobras al aparcar e incluso para examinar si estamos es condiciones de conducir.

Aplicaciones de seguridad

Las cámaras de videovigilancia se utilizan tanto en interiores como en exteriores y en todo tipo de ubicaciones, desde grandes recintos públicos (como estadios deportivos, aeropuertos y hospitales) hasta instalaciones a menor escala o en zonas residenciales.

Las instalaciones en interiores suelen plantear menos exigencias en materia de tecnología de detección, ya que es posible controlar los niveles de luz (permitiendo así a las cámaras detectar la escena con facilidad). Los niveles de luz y las condiciones de funcionamiento exteriores, en cambio, suponen un verdadero reto, especialmente porque las posibles infracciones que se pretenden detectar con estas cámaras no siempre ocurren a plena luz del día y con las mejores condiciones de iluminación.

Una de las consideraciones fundamentales al seleccionar un sensor para aplicaciones de seguridad es el campo de visión (FoV), que es el ángulo dentro del que el sensor puede detectar la luz entrante. Este depende de la lente que se utilice para la cámara, la cual viene a su vez determinada por el formato y el tamaño del sensor.

De los tres formatos utilizados habitualmente para las cámaras de videovigilancia, los sensores de 2/3″ se emplean generalmente para la captura de largo alcance en situaciones con iluminación muy escasa, mientras que los sensores de 1/3″ ofrecen velocidades de imagen más altas y los sensores 1/2″ ofrecen un rango medio y se utilizan en muchas aplicaciones.

Hay dos tipos de tecnología de detección de base para los sensores de imagen: la de dispositivo de acoplamiento de carga (CCD) y la de semiconductor complementario de óxido de metal (CMOS).

Por lo general, los dispositivos CMOS ofrecen una alta resolución, lo que resulta importante para identificar individuos por sus rasgos faciales. Asimismo, ofrecen un rango dinámico suficiente y velocidades de imagen altas, y son aptos para la operación de bajo consumo (y por tanto muy útiles para instalaciones con alimentación a batería en ubicaciones apartadas). Las limitaciones de los CMOS, como por ejemplo un ruido relativamente alto y baja sensibilidad, se pueden compensar mediante el procesamiento de la señal y, puesto que los dispositivos CMOS actuales incorporan un obturador global para evitar que los sujetos en movimiento se vean borrosos, están avanzando rápidamente como opción preferida para las aplicaciones de seguridad (reemplazando a los dispositivos CCD).

Un sensor de imagen CMOS específicamente destinado a aplicaciones de seguridad es el dispositivo de formato 1/2,5″ AR0521 con 5,1 megapíxeles de ON Semiconductor. Con una distribución de píxeles activa de 2592 (H) x 1944 (V), capta imágenes tanto en modo lineal como de rango dinámico amplio. Está diseñado para obtener un rendimiento excelente con iluminación escasa proporcionando imágenes claras y nítidas. Gracias a su capacidad para captar tanto vídeo en continuo como fotogramas por separado, resulta sumamente eficaz para tareas de vigilancia.

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