BR102014031307A2 - sistema e processo de rastreamento de objetos em movimento e de pessoas permitindo de retraçar o itinerário em um mapa - Google Patents

Abstract

sistema e processo de rastreamento de objetos em movimento e de pessoas permitindo de retraçar o itinerário em um mapa. a presente invenção refere-se a um sistema e um processo de retraçagem de objetos e de pessoas a partir de dados de vídeos. o sistema é composto de uma rede de câmeras de vídeo, uma plataforma em nuvem (comumente chamada de cloud) que as câmeras sao conectadas por uma conexão sem fio do tipo wi-fi, 2g, 4g, de um dispositivo móvel equipado de um aparelho vídeo e uma console de administração.o sistema de acordo com a invenção reúne vários fluxos de vídeo provenientes de diversas câmeras de monitoramento em vídeo instaladas em um espaço determinado, a fim de reconhecer um objeto uando este atravessa o campo de visão destas diferentes câmeras, de gerar palavras chaves relativas ao deslocamento do objeto (ou do comportamento de uma pessoa), de exibir alertas nas telas dos diferentes dispositivos em função das palavras chaves e de isualizar o itinerário deste objeto retraçado automaticamente sobre um mapa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “SISTEMA E PROCESSO DE RASTREAMENTO DE OBJETOS EM MOVIMENTO E DE PESSOAS PERMITINDO DE RETRAÇAR O ITINERÁRIO EM UM MAPA”. A presente invenção refere-se ao campo técnico do monitoramento em vídeo e dos processos de rastreamento de formas reconhecidas em um fluxo de vídeo.

Existem várias tecnologias automatizadas de monitoramento para detectar e/ou rastrear um objeto. Estes processos se baseiam em dois tipos de tecnologia: os radares e os fluxos de vídeo.

Os sistemas de radares funcionam da seguinte maneira: um captor emite um sinal radar sobre um objeto, o sinal chega ao objeto e volta para o captor. Em função do tempo que o sinal realiza esse vai em, um cálculo da distancia do objeto em relação ao emissor do radar é efetuado. Graças a estes radares, é possível calcular os dados relativos a presença, a posição do objeto e/ou a sua velocidade. O inconveniente principal desta tecnologia é que ela não dá nenhuma indicação visual sobre o objeto (cor, marca do veículo por exemplo); no mais, se vários objetos são detectados em um mesmo espaço, este tipo de tecnologia não identifica estes objetos nem os distingue, e não é possível correlacionar as posições. A tecnologia LADAR utiliza a tecnologia do feixe laser para determinar a forma do objeto, mas não oferece nenhum meio de obtenção de indicações precisas sobre as características visuais do objeto detectado, nem sobre seu itinerário. O segundo tipo de tecnologia disponível é o vídeo. Mais preciso que o radar (pois dá detalhes visuais do objeto: cor, forma por exemplo), ele utiliza programas e algoritmos de detecção de formas. Existem várias invenções relacionadas à detecção e ao rastreamento automatizado, e baseado em dados de vídeos, que referem-se apenas à uma câmera, ou várias, utilizadas no monitoramento de uma única superfície, o que restringe a superfície a ser monitorizada. Estas invenções não possibilitam o retraçado do itinerário de um objeto sobre um mapa. O sistema segundo a invenção soluciona os problemas técnicos apresentados anteriormente ao fornecer uma ferramenta de detecção e de rastreamento de um ou vários objetos, presentes em um fluxo de vídeos transmitidos por uma rede de câmeras, o que permite cobrir uma maior superfície com o monitoramento em vídeo, de retraçar o itinerário deste objeto ou desta pessoa a partir do deslocamento de objetos ou do comportamento de pessoas detectadas por uma caixa eletrônica e as coordenadas da posição das câmeras, assim como de imagens com hora-data feitas pelas câmeras.

Enfim, o sistema segundo a invenção dispõe de um espaço de estocagem quase infinita de dados.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um sistema e um processo de rastreamento de objetos e de pessoas. O sistema é composto de uma rede de câmeras de vídeo ligadas entre elas, de um dispositivo móvel equipado de um aparelho de vídeo, de uma plataforma em nuvem (comumente chamada de Cloud) e uma console de administração. O sistema de acordo com a invenção reúne vários fluxos de vídeo provenientes de diversas câmeras de monitoramento em vídeo instaladas em um espaço determinado, a fim de reconhecer um objeto quando este atravessa o campo de visão destas diferentes câmeras, de gerar palavras chaves relativas ao deslocamento do objeto (ou do comportamento de uma pessoa), de exibir alertas nas telas dos diferentes dispositivos em função das palavras chaves e de visualizar o itinerário deste objeto retraçado automaticamente sobre um mapa.

Os desenhos em anexo ilustram a invenção: A figura 1 representa o conjunto de câmeras de monitoramento em vídeo (1) detectando pela primeira vez um objeto (do tipo veículo) e transferindo as informações extraídas da cena ao SIC (3) do Cloud (2) para criar um novo dado. A figura 2 representa a geração de alertas pelo SIC (3) do Cloud (2) no caso de movimento proibido. A figura 3 representa a resposta do SIC (3) do Cloud (2) a uma consulta realizada a partir do dispositivo móvel (5). A figura 4 representa a exibição de um mapa global e de um mapa mais detalhado sobre a tela da console de administração (4). A invenção funciona da seguinte maneira: um conjunto de câmeras ligadas a uma caixa eletrônica (1) filmam cada uma de forma contínua um seguimento diferente da superfície total a monitorar. Esta caixa eletrônica pode estabelecer uma comunicação filiar ou não com as câmeras. Assim que a caixa detecta a presença de um objeto no campo de visão da câmera, ela registra o segmento de vídeo no meio de armazenamento da caixa. As informações referentes à hora, lugar, câmera, tipo de objeto, o tempo que este objeto levou para efetuar o movimento, entre outros, são registrados pela caixa. A caixa efetua igualmente um cálculo de múltiplas posições do objeto em movimento ou da pessoa. O término do registro pelo conjunto de câmeras (1) se efetua quando o objeto ou a pessoa não está mais em movimento ou não está mais no campo de visão da câmera (1). Sobre essas imagens em vídeo, os algoritmos de visão determinam a natureza da forma detectada (objeto em movimento ou pessoa), por meio de máscaras da técnica de reconhecimento facial, se um veículo (por exemplo) é detectado, os algoritmos de visão registram o movimento ( se o veículo vaus a esquerda, a direita..). No caso de pessoas, os algoritmos de comportamento da caixa detectam automaticamente os comportamentos ditos “anormais”. Em função do tipo do objeto, as palavras chaves são atribuídas a diversos movimentos ou comportamentos detectados, assim fica anotado na cena registrada pelo conjunto de câmeras (1).

As imagens tratadas pela caixa assim como as informações extraídas do vídeo, como as diferentes posições do objeto ou da pessoa, a cor, a forma o deslocamento (circula para a direita, circula para a esquerda, efetua um retorno, zig-zague, para, estaciona., etc.), o comportamento (anda lentamente, para, corre..), as informações sobre a hora, data, coordenadas GPS, são transmitidas ao Cloud (2) via uma comunicação sem fio do tipo Wi-Fi, 3G, 4G. Uma vez transmitidas, estes dados armazenados provisoriamente na caixa são automaticamente apagados, a fim de liberar espaço na memória útil para novos registros.

No sistema informático central (ou SIC) (3) do Cloud (2) são configuradas previamente, e para cada zona, as palavras chaves relativas aos comportamentos proibidos ou considerados como notórios. Exemplo indicativo: em uma zona onde o sentido de circulação é único, para a direita, a configuração será realizada da tal maneira que as palavras chaves desencadearam alertas são: “vem da direita”, “vai para a esquerda”, “zig-zague”, “meia volta”, “estacionamento”... é possível configurar o sistema a fim de que um alerta seja gerado quando um veículo para, ou quando uma pessoa anda lentamente, entre outros.

No caso de uma situação problemática ou notória, o SIC (3) do Cloud (2) envia um alerta aos diferentes dispositivos (console de administração (4), dispositivos móveis de tipo smartphone, tablete, PDA notadamente) (5): as telas exibem a imagem capturada do objeto, a ou as palavras chaves caracterizando a ação do objeto, a hora, a data que o comportamento foi detectado, assim como um mapa onde figuram os pontos retraçados do itinerário do objeto detectado. Esta lista não é limitativa.

Quando um objeto móvel ou uma pessoa é detectada pela primeira vez, o Cloud (2) atribui-lhe um identificador pré-definido e único, o que permite notadamente de distinguir os diferentes objetos sobre um mesmo fluxo de vídeo. Um novo dado é assim criado no Cloud (2) contendo a data, hora, a zona de detecção e a imagem, assim como as características do objeto em movimento ou da pessoa presente nesta zona. A presente invenção possui a particularidade de que se os vários objeto móveis detectados possuem as mesmas características, uma verificação da coerência da trajetória é realizada para evitar uma confusão, com fundamento na base dos dados, tais como a zona onde os veículos foram detectados, hora e a data da detecção, a coincidência entre os comportamentos (sair da zona). Em caso de incoerência em relação a esses critérios, o Cloud (2) concluirá que os veículos são diferentes, e não confundirá seus itinerários. O mesmo ocorre para as pessoas detectadas (pessoas usando as mesmas roupas). O itinerário do objeto ou da pessoa é retraçado sobre dois mapas a partir das indicações GPS transmitidas pelo conjunto de câmeras (1), tais mapas são visualizados pelas telas dos diferentes dispositivos: um mapa global quadrilhado com, por cada quadrado, uma indicação em flecha das zonas pela qual o objeto selecionado transitou, um mapa mais detalhado com um retraçado anotado (palavras chaves relativas aos movimentos ou comportamentos do itinerário do objeto ou da pessoa de maneira mais precisa no interior de uma zona em particular). O itinerário pode também ser gerado a partir de uma consulta realizada pelos diferentes dispositivos de monitoramento (console de administração (4), dispositivos móveis (5)). As imagens dos objetos ou indivíduos detectados são igualmente visualizados à partir de consultas realizadas a partir da console de administração (4) ou do dispositivo móvel (5). Os critérios de pesquisa são, entre outros, a data, a hora, as zonas onde o objeto ou o indivíduo foi detectado, o tipo do objeto detectado (4 rodas, 2 rodas, ou pessoa por exemplo). A resposta a esta consulta é exibida na tela do dispositivo onde a consulta foi solicitada, na forma de imagem do objeto móvel ou da pessoa e na forma de informações textuais. O sistema segundo a invenção fornece um meio automatizado de monitoramento em vídeo, que detecta e rastreia um objeto móvel ou uma pessoa dentro de um espaço amplo, que exibe alertas no caso de deslocamento ou de comportamento configurado como anormal ou notório, assim como de gerar consultas para retraçar o itinerário e exibir as informações relativas a um objeto ou um indivíduo determinado.

REIVINDICAÇÕES

Claims (5)

1) PROCESSO DE RASTREAMENTO DE UM OBJETO OU DE UMA PESSOA E DE RETRAÇAGEM EM UM MAPA DO ITINERÁRIO DESTE OBJETO OU DESTA PESSOA, A PARTIR DO MOVIMENTO DO OBJETO OU DA PESSOA caracterizado pelo fato de que comporta: a. Um reconhecimento do objeto ou da pessoa em movimento, detectados nas imagens obtidas a partir de fluxos de vídeos transmitidos por uma rede de câmeras de monitoramento em vídeo (1) ligadas por meios filiares ou não a caixas eletrônicas de tratamento de imagens por algoritmos de visão; b. Uma transferência das imagens tratadas assim como de dados extraídos destas imagens pela caixa eletrônica para um sistema informático central (3) em uma plataforma em nuvem, comumente chamada de Cloud (2), por meio de uma comunicação sem fio do tipo Wi-Fi, 3G, 4G; c. Uma atribuição de palavras chaves relativas aos movimentos dos objetos ou das pessoas detectadas, tais como o sentido do movimento, andar lentamente ou parado, no sistema informático central (3) na plataforma em nuvem, comumente chamada Cloud (2) . d. Uma verificação da diferença ou da identidade dos objetos ou das pessoas pelo sistema informático central (3) na plataforma em nuvem, comumente chamada Cloud (2), a fim de verificar a coerência dos trajetos. e. Um desencadeamento e um envio de alertas a um dispositivo móvel (5) e/ou a uma console de administração (4) via uma conexão internet sem fio do tipo Wi-Fi, 3G, 4G; f. Uma visualização da retraçagem do itinerário do objeto ou da pessoa na tela do dispositivo móvel (5) e/ou na tela da console de administração.

2) PROCESSO DE RASTREAMENTO DE UM OBJETO OU DE UMA PESSOA E DE RETRAÇAGEM EM UM MAPA DO ITINERÁRIO DESTE OBJETO OU DESTA PESSOA, A PARTIR DO MOVIMENTO DO OBJETO OU DA PESSOA, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado pelo fato de que a verificação de coerência das trajetórias pela plataforma em nuvem, comumente chamada cloud (2) consiste em: a. a detecção de vários veículos ou pessoas possuindo as mesmas características b, a verificação da diferença ou da identidade do movimento na base de dados; c. a verificação da hora e data e das zonas onde os veículos foram detectados; d, a constatação da identidade, igualdade e coerência dos veículos para retraçar suas diferentes posições no mapa.

3) PROCESSO DE RASTREAMENTO DE UM OBJETO OU DE UMA PESSOA E DE RETRAÇAGEM EM UM MAPA DO ITINERÁRIO DESTE OBJETO OU DESTA PESSOA, A PARTIR DO MOVIMENTO DO OBJETO OU DA PESSOA, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado pelo fato de que a plataforma em nuvem comumente chamada cloud (2), atribui um identificador pré-definido a um objeto em movimento ou a uma pessoa quando detectados pela primeira vez.

4) PROCESSO DE RASTREAMENTO DE UM OBJETO OU DE UMA PESSOA E DE RETRAÇAGEM EM UM MAPA DO ITINERÁRIO DESTE OBJETO OU DESTA PESSOA, A PARTIR DO MOVIMENTO DO OBJETO OU DA PESSOA, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado pelo fato de que a retraçagem do itinerário compreende as etapas seguintes: a. Determinação da posição e do movimento dos objetos ou da pessoa detectados graças as coordenadas GPS da câmera (1); b. Reunião de informações no mapa da posição do objeto ou da pessoa; c. Retraçagem do itinerário do objeto a partir de pontos gerados no: i. Mapa global quadrilhado com, para cada quadrado, uma indicação em flecha das zonas pela qual o objeto selecionado transitou ii. Mapa com uma retraçagem anotada, compreendendo as palavras chaves relativas aos movimentos de objetos e de pessoas

5) PROCESSO DE RASTREAMENTO DE UM OBJETO OU DE UMA PESSOA E DE RETRAÇAGEM EM UM MAPA DO ITINERÁRIO DESTE OBJETO OU DESTA PESSOA, A PARTIR DO MOVIMENTO DO OBJETO OU DA PESSOA, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado pelo fato de que o itinerário pode ser gerado por consulta nas consoles de administração (4) ou nos dispositivos móveis (5) a partir de critérios de pesquisa tais como, entre outros, a data, a hora, as zonas onde o objeto ou o indivíduo foi detectado, o tipo do objeto detectado como, 4 rodas, 2 rodas, uma pessoa.