Identfiering av antal personer i fordon

Hej!

Vi är två studenter som ska påbörja ett examensarbete där målet är att hitta och testa bästa möjliga metod för att identifiera antal individer i ett fordon via ett tullsystem monterat ovanför vägbanan.
Vi har kommit fram till att en vanlig ir/värmekamera inte kan se genom plåten eller rutan och att vi behöver någon slags “Near-IR kamera” för att kunna se igenom en bilruta.

Vi har ej än så stor koll på alla detaljer, så vi tar gärna emot feedback och tips om alternativa lösningar / tillvägagångssätt.

Finns det någon IR-kamera som kanske kan fungera? Om det finns någon som kan något om denna sortens kameror eller har något tips om alternativa lösningar så uppskattas det stort!

Om vi använder en slags IR kamera så finns det några saker som måste tänkas på.

* Lagom skarp upplösning så att man kan analysera bilden med hög träffsäkerhet.
* Användas i alla väderförhållanden.
* Se genom tonade rutor.
* Ta bra bilder på ett avstånd från 2 till 15 meter.(eventuellt så går det att specificera detta bättre om det ej finns någon kamera som klarar av ett så brett spektrum.)
*Ta bra bilder på snabba föremål, upp till 130km/h.
*Klara av att ta bilder genom vindrutan oavsett vinkel.
*Angående budget så har vi ingen specificerad än.

Det är ett bra val att inte ta termisk IR då den som ni säger inte ser genom vanligt glas så det vore rätt värdelöst. En försvårande sak till med termiska IR-kameror är att de, åtminstone om de inte ska kosta någon miljon har låg bilduppdateringsfrekvens. 30 Hz så är det ändå en dyr pjäs och det duger väl knappt om bilarna ska susa förbi i hög hastighet.

Nä men NIR blir ju bra om ni inte helt enkelt ska gå på vanligt synligt ljus. NIR med sina kortare vågor jämfört med termisk IR går fint genom bilrutor. De flesta övervakningskameror klarar både synligt ljus och NIR. En NIR-kamera kan inte se i totalt mörker utan kräver i så fall belysning som görs i samma våglängd (inte synligt för mänskliga ögat) om man vill, kamerorna brukar ha ett gäng IR-dioder inbyggda för detta ändamål t ex en sån här: https://www.m.nu/tradlos-ipkamera-utomhusbruk-irdioder-foscam-fi8906w-p-2243.html?gclid=Cj0KEQiAzai0BRCs2Yydo8yptuIBE iQAN3_lFuk1P7wbPUE6Gsq3jjuUTZhRTdHkbNDMOfS1F0EKBVU aAmsI8P8HAQ

Sök på "övervakningskamera utomhus" så hittar ni hur många som helst för NIR med belysning. Bilden blir i så fall i svart/vitt. Jag antar att IP funkar fint som gränssnitt om ni ska köra lite bildbehandling på det, annars får ni nog kolla på industriella kameror (visionsystem) för att få lite fler protokoll att välja mellan.

En grej jag undrar är hur ni ska få kameran att se alla i en bil. Genom vindrutan är kanske inte optimalt då den kan behöva ner på allt för låg höjd för att kunna se dem i baksätet. Kanske man måste låta den titta även (eller bara) genom sidorutorna och i så fall från båda sidorna? Kraftigt tonade sidorutor bak kan i så fall ställa till det men det kanske inte är så noga om man missar några få passagerare, så mörka rutor är ju ändå ovanligt.

Tack för input!
Angående hur vi ska se alla i en bil så kommer vi att begränsa arbetet till att bara testa framsätet med hjälp av hårdvaran vi valt kombinerat med algoritmer för bildhantering i deras system.
Eventuellt om tid finns kommer vi att utföra ett par tester från sidan om bilen. Arbetet ska vara som en förstudie för framtida utveckling.

Vi hittade nyligen ett lösningsförslag, vad tror ni om detta?
en silikonbaserad CMOS-kamera som man använder ihop med ett "VIS block filter" så att bara "NIR-delen" av sensorns känslighet används.
sedan använder man en NIR ljuskälla för att sensorn ska kunna arbeta i mörkret.

Om det är en kamera med CMOS eller CCD kvittar nog, ta första bästa ni hittar bara som även har lämpligt gränssnitt mot datorn och det bildprogram ni tänker köra. Fast säg inte silikonbaserad, det heter kisel på svenska utom i vissa speciella fall men detta är inte ett sådant.

Har du något du kan rekommendera? Vi har fått denna rekommenderad av andra forum: http://www.jai.com/en/products/go-5000-pge

Har du några synpunkter på den?

Man skulle kunna göra en statistisk analys av fordonsvikten. Kan man säkert detektera fordonsmodell, så borde man kunna statistiskt se antalet perosoner i fordonet för en naturlig variation av bränslemängd och packning. Man får först genomföra en mätning av ett stort antal fordon där man manuellt räknar antalet personer. Jag tror man faktiskt borde kunna se antalet perosner i fordonet. Inte med 100% säkerhet men typ mellan "tummen och pekfingret". Frågan om man kan väga en bil under färd snabbt och avgöra bilmodell snabbt. Att försöka detektera antalet personer med IR-teknik känns dödfött. Möjlightvis visuell kamerateknik med avancerad AI kan kanske avgöra. Visuell bildbehandling skulle nog jag satsa min peng på.

Problemet är nog så pass svårt att det kommer krävas miljoner i forskning för att lösas.

Eftersom den ska användas av tullen, eller snarare av polisen eftersom det är de som har hand om gränskontroll av personer medan tullen har han om varor, så måste du räkna med att de personer du vill hitta försöker gömma sig så bra de kan. Alltså måste du kunna se igenom fordonet. Det finns redan lösningar som använder röntgen. Nackdelen är att alla blir utsatta för strålning. Se här:

https://www.leidos.com/sites/default/files/imported/products/security/pdf/VACIS-XPL.pdf
http://www.wi-ltd.com/security/Scanning_and_Screening/X_Ray_and_Screening_Systems/Vehicle_Scanners/Occupied_Car_Scanner

En alternativ ide är att använda en ultraljudssensor. Vad jag vet måste den vara i kontakt med behållaren, bilen då, men kan iallafall upptäcka människor. Något slags nytänkande är väl på plats i ett examensarbete så brainstorma på Fixar ni det har ni en egen affärsidé med konkurrenskraft.

Måste tillägga att vår uppgift inte är att se igenom bilens plåt utan bara fönstret med folk som sitter i framsätena just nu. Tanken är väl att vi använder en NIR-kamera som skapar en vanlig bild i svartvitt, grejjen med NIR är att den kan skapa en bild i alla väder och ljus.

Syftet med vårt arbete är att kunna vidarutveckla detta på ett nyare system i framtiden. En fullfjädrad produkt är inget vi siktar på.

Som sagt så duger det med nästan vilken kamera som helst och hårdvaran är mindre viktig bara den ger en signal som ni kan behandla i ert program på smidigt sätt. Den här har alltså GigE Vision som jag inte kände till men det verkar ju vara rätt vanligt. Lämpligt protokoll vet ni bäst själva. Notabelt är att den inte har någon inbyggd belysning så ni behöver en separat IR-lampa (NIR).

Tänk inte på IR som i termisk IR, TS snackar ju om NIR, precis på gränsen till det synliga ljuset. Tekniskt hanteras det ju som vanligt synligt ljus med fördelen att man kan belysa ett objekt utan att folk ser att det är belyst. Bildbehandlingsmässigt är det närmast en barnlek. Det har funnits kompakta digitalkameror i tio år som känner igen ansikten, Facebook gör det automatiskt när man lägger upp en bild och här är någon som gjort en folkräknare: https://www.youtube.com/watch?v=TPjmsha6gWY

Det står inte att det är gränskontroll som är primära syftet, det kan vara bra för ren väganvändningsstatistik också. Idag anlitar man t ex skolklasser för att ungarna ska stå en dag och räkna folk i bilar i någon vägkorsning.

Jag tycker det låter lite för enkelt om ni bara ska räkna folk i framsätena, ska ni inte ta det ett steg längre?

Bilmodell får man av regnummret. Sen kan man titta på dynamiska effekter om man låter bilen köra över olika gupp till exempel dels på höger och vänster sida och så.och därav räkna ut vikten som funktion av hur den är den reagerar dynamiskt.

Annars så finns det vad jag förstår redan sådan avancerad bildbehandling att man inte bara kan se hur många det är utan också vad de heter

Man borde också undersöka IR-laser. Dels för att lysa genom bilen. Men också med pulser som en radar och då särskilt undersöka de ekon som kommer från vindrutan och sätet eller det kortare från vindrutan och en passagerare. Här har man avståndet till föraren så att säga gratis eftersom förarlösa bilar ännu inte är så vanliga. Här kan uppgiften bjuda på spännande och utmanande filter beräkningar. Jag tror att mjukvaran skulle kunna göras adaptiv.