Vidéo surveillance

KAPPS Caroline

HOSATTE Clément

BYRON Kevin

 

 

 

Sujet donné :

Nous devions créer un système autonome capable de détecter et prendre en photo les personnes entrant dans une salle et être capable d’envoyer un fichier par e-mail avec le nombre de personnes dans cette salle. Nous avions eu 96 heures pour finir ce projet.

 

Problématique:

L’IUT est un lieu où de nombreuse personnes rentrent et sortent des salles de classe: étudiants, enseignants, chercheurs ou les personnes qui participent à l’entretien des locaux et à son bon fonctionnement au quotidien. Cette affluence quotidienne peut être la cible d’attentat ou tout simplement être la source d’insécurité liée à un nombre trop importants de personnes que l’établissement ne peut correctement assumer. Notre projet se concentrera dans la salle d’automatisme disposant de nombreux automates et dispositifs coûteux et fragile.

C’est pourquoi nous cherchons à créer un programme qui sera un capteur de présence, capable de prendre en photo le nombre de personne qui rentrent et qui sortent de la salle d’automatisme. Ce dispositif permettra donc de renforcer la sécurité de la salle.

 

Objectifs:

Notre dispositif doit être capable, à l’aide de capteurs, de déclencher une prise de photo lorsque une personne entre ou sort de la salle B4, puis d’envoyer ces photos sur l’adresse mail du professeur responsable afin de pouvoir traiter les informations obtenues.

 

Répartition des tâches :

Bête à corne :

Voici le diagramme de bête à corne pour mieux comprendre l’enjeu de notre projet.

 

Validation du besoin:

Budget/matériel:

Dans le cadre de notre projet nous avons besoin de matériel spécifique: raspberry pi, capteurs à ultrason, pi caméra et enfin un écran d’ordinateur. Tout le matériel était déjà disponible à l’IUT. Nous n’avons pas eu à engendrer de frais. Le matériel a tout de même un coup  qui est estimé au total à 128 euro :

 

Notre prototype final :

Notre prototype final est donc capable de détecter le passage d’une personne, de déterminer si cette personne entre ou sorte de cette salle. Il est capable de compter le nombre de personne actuellement dans la salle grâce à un comptage-décomptage, d’envoyer ces informations par mail et de générer un graphique du signal des ultrasons qui vont représenter les entrées et sorties.

Pour aboutir à cette solution, nous allons vous exposer le cheminement mené.

 

Cheminement :

La programmation a été faite essentiellement sous Python. Ce logiciel était pour la plus part des élèves une découverte pour son fonctionnement et son nouveau type de langage se rapprochant du langage C. Dans les premières heures de notre projet, nos deux professeurs Mr.Martin et Mr.Bazeille nous ont appris à utiliser les différentes fonctions sous Linux et programmer sous Python.

Nous avons fonctionné étape par étape dans la réalisation de nos programmes.

Le premier programme concernait les ultrasons pour détecter le passage des personnes. Pour mesurer la distance entre l’ultrason et un objet, l’ultrason va envoyer plusieurs impulsion sonore (inaudible pour l’humain) et mesurer le temps entre le moments où il émet ces impulsions et le moment où il les reçoit. On va multiplier ce temps par la vitesse du son (340 m/s) puis diviser par deux car le temps comprends l’aller retour du son.

Nous avons ensuite programmer la prise de photo avec la pi camera, qui s’enregistre dans un dossier précis et qui est nommé par la date et l’heure précise du moment où elle a était prise.

La suite était d’assembler la prise de photo déclenchée par l’ultrason, quand il détecte un objet à une certaine distance. Pour éviter de renvoyer la distance avec les murs d’en face et éviter le plus possible un défaut de passage, nous prenons en compte les mesures entre 40 cm et 2 m. Nous avons donc déjà un premier début de prototype qui détecte les passage et déclenche une photo. Mais l’inconvénient est qu’il ne dissocie pas l’entrée de la sortie. Nous l’avons donc positionner de manière à acquérir correctement les photos lorsque les personnes entrent dans la salle.

Les photos obtenues sont les suivantes:

Nous avons donc une photo où nous voyons bien quelqu’un renter mais lorsque la personne sort nous voyons à peine son dos. La photo n’est pas de grande qualité, ceci expliquer par une caméra bon marcher mais dans notre situation ça ne pose pas de problème. Mais nous avons donc dû laisser de côté l’idée d’utiliser la détection de visage à l’aide d’open cv.

A ce stade nous avons partiellement répondu aux objectifs de détection de personne et de prise de photo.

Nous décidons de continuer avec la création et le transfères des données, avant de régler la dissociation entrée-sortie de notre dispositif.

Pour cela nous créons un fichier texte qui indique la date et l’heure de chaque passage avec un compteur qui accumule le nombre de passage. Une fois fait nous créons une adresse mail pour le projets afin de pouvoir transférer ce dossier texte par mail, à travers le raspberry pi,de cette adresse mail vers celle d’un professeur. Les données collectées sont ensuite stocké dans un tableau.

 

Vous pourrez retrouver la vidéo de fonctionnement de ce premier prototype sur le site.

Pour la suite de notre projet, nous avons décidé de connecter un deuxième ultrason afin de différencier les entrées et les sorties. En dissociant ces deux paramètres, nous pouvons maintenant avoir un compteur qui nous indique le nombre de personne dans cette salle en temps réelle. Lorsque le capteur détecte une entrée, il ajoute 1 et se décrémente lorsqu’il détecte une sortie. Cependant il prends toujours en photo chaque passage, ce qui ne nous intéresse pas forcément du point de vue sortie car nous ne voyons que leur dos. Nous décidons de ne déclencher la photo que lors de l’entrée et le passage de sortie ne sert qu’à la décrémentation du compteur temps réel.

Du point de vue des capteurs, la dissociation entrée-sortie se fait en regardant quel capteur détecte le premier, le second qui envois un peu après aussi une distance n’est pas pris en compte, il nous montre juste la cohérence du système. Pour mieux comprendre ce principe nous pouvons regarder la courbe ci-dessous:

 

La courbe rouge corresponds a l’ultrason de sortie et la courbe verte à celui d’entrée. On voit ici que le capteur de sortie est déclencher le premier et que celui d’entrée est déclencher rapidement après. On peut donc en déduire qu’une personne est entrain de sortir de la pièce, le compteurs se décrémente de 1.

Cependant nous souhaitons obtenir plus de point pendant le passage dans le but d’éviter les défaut du capteur et de pouvoir identifier ces incohérence. Pour cela il a fallu accélérer le système, nous avons d’abords enlever l’affichage de la photo lorsqu’elle était prise. N’étant clairement pas suffisant nous avons enlever la prise de photo et sommes aller restreindre le programme au strict nécessaire. Mais lors de cette opération le système restait bloqué dans une boucle, il a donc fallu l’analyser et tester les différentes boucles et n’avons eu à rajouter qu’une seule condition.

Nous obtenons donc des courbes plus réalistes:

Sur cette simulation on détecte:                     1= sortie                  2= entrée                          3=sortie                               4=sortie

Après la sortie 3 on peut voir que le capteur d’entrée capte encore quelque chose on peut donc en déduire que ce n’est pas un passage, soit c’est une erreur du capteur ou alors la personne est resté un peu devant le capteur d’entrée.

 

Remerciement

Nous tenons à remercier les enseignants Mr. Martin et Mr. Bazeille pour leur accompagnement et leur présence tout au long de ce projet. Nous avons découvert et améliorer nos connaissances en python sur un projet ludique et réaliste. Cela nous a également permis de travail en équipe et de devoir se confronter à certains aléas pour les surmonter.  Nous tenons également à remercier chaleureusement Christophe De Sabatta, toujours présent pour nous apporter son aide et ses conseils. Et nous remercions pour finir l’IUT de Mulhouse pour le matériel mis à disposition ainsi que toutes ces installations qui nous ont permis de réaliser notre projet avec un matériel technique et adapter.