ESCUELA POLITÉCNICA НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННО-ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ ПРОЕКТУВАННЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ СИСТЕМИ ПАРКУВАННЯ ТРАНСПОРТНИХ ЗАПИСІВ ВІДЕО: ВИДЕО ING EDWIN GUILLERMO NIETO RIOS [email protected] Кіто, липень 2014 р.

національна

Я ДЕКЛАРАЦІЯ Ми, Дієго Хав'єр Вейнтімілла Портілья та Йондер Фернандо Сігуенсія Каррілло, під присягою заявляємо, що описана тут робота є нашим авторством; що раніше не подавались на будь-який ступінь чи професійну кваліфікацію; та що ми проаналізували бібліографічні посилання, включені до цього документа. Завдяки цій заяві ми передаємо наші права інтелектуальної власності, що відповідають цій роботі, Національній політехнічній школі, як це встановлено Законом про інтелектуальну власність, його Положеннями та чинними інституційними нормами. Дієго Вейнтімілла Андер Сігуенсія

II СЕРТИФІКАЦІЯ Я підтверджую, що ця робота була розроблена Хав'єром Вейнтімілою Портіллою та Йондером Фернандо Сігуенсією Каррілло під моїм керівництвом. Ing Edwin Nieto ДИРЕКТОР ПРОЕКТУ

III ДЯКУЮ Дякую Богові, творцеві Всесвіту, який наповнив мене благословеннями, і серед тих численних благословень - здоров’я, смирення, мудрість та сила для боротьби за свої ідеали та досягнення своїх цілей. Я дякую своїй матері, яка в умовах будь-яких несприятливих обставин завжди була поруч зі мною, будучи моєю опорою тут, на землі, наповнюючи мене мужністю, бажанням рости людиною і даючи мені свої цінні вчення. Я дякую своїй Мамі Фелі та моєму Папі Гало, котрі завжди вірили в мене, підтримували мене, підтримують і продовжують підтримувати в будь-який момент мого життя, а також тітці Консуело, яка вітала мене і допомагала мені протягом усього навчання. Я дякую своєму батькові, моїй дорогій родині та всім людям, які змогли підтримати мене протягом усієї моєї кар'єри. Я дякую інженеру Едвіну Ніето за те, що він погодився бути нашим викладачем дипломної роботи та за те, що він віддав нам свій час, відданість і відданість цьому проекту. Я вдячний університету, який під час мого навчання став для мене другим домом. Дієго Вейнтімілла

V ПОСВІТЛЕННЯ Я хочу присвятити цей проект і всю подорож сюди моїй матері, яка була зі мною протягом усього мого життя, в даний час чи на відстані з її молитвами, будучи міцною та міцною опорою моїх мрій, прагнень та досягнутих цілей. Вдячність життю та всьому, що воно означає, я завдячую Богові та моїй матері, тому я присвячую це їй і наголошую, що всі її вчення були для мене корисними і будуть такими і надалі. Дякую за терпіння За дні та життя На шляху до науки За те, що ти показав мені вихід Дякую за твою нескінченну любов За те, що хочеш від мене найкращого. Дякую, що дбаєш про мене. Дякую, що ти моя мати Дієго Вейнтімілла

VI ПОСВІТЛЕННЯ Я хочу присвятити цю роботу з великою любов’ю своїм батькам Гледіс Каррілло та Гонсало Сігуенсія, які своєю жертвою підтримували мене завжди, вони є найкращим прикладом для наслідування, всі мої досягнення будуть завдяки вам. Богу та чуроніті Нуестра Сеньора дель Цисне за їхні благословення та за те, що вони завжди дбають про нас. Моїм дорогим братам Карлі, Паолі та Гонсало, моїм улюбленим племінникам Вале, Луїсу, Даніелю, Майялен, Емілії, Жозуе, Ігнасіо та Янісу. До любові мого життя, котра завдяки вашій безумовній підтримці дозволила мені виконати цю мету - завжди дбати про себе, я люблю тебе відіта І нарешті, всім людям, які перетнули шлях на цьому важливому етапі мого життя, я присвячую цю роботу всім серцем. Yónder Sigüencia

IX 3.3.3.5 Картка EiFi. 67 3.3.3.6 Схема підсилювача струму. 68 РОЗДІЛ 4 РЕЗУЛЬТАТИ ВПРОВАДЖЕННЯ АНАЛІЗУ ПРОТОТИПУ І ВАРТІСТІ. 72 4.1 ВСТУП. 72 4.2 АНАЛІЗ ВАРТІСТЬ. 72 4.2.1 ДЛЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ СИСТЕМИ ПАРКУВАННЯ. 72 4.2.2 ДЛЯ ТЕСТОВОГО ПРОТОТИПУ. 75 4.3 ТЕСТИ. 75 4.3.1 КОМУНІКАЦІЯ МІЖ ПРИСТРОЯМИ І MATLAB. 75 4.3.2 SRH для IP-камери. 78 4.3.3 РОБОТА СІПУ. 78 4.3.3.1 Різні умови. 78 ГЛАВА 5 ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ. 83 5.1 ВИСНОВКИ. 83 5.2 РЕКОМЕНДАЦІЇ. 85 БІБЛІОГРАФІЧНА ЛІТЕРАТУРА. 87 АКРОНІМИ 90 ДОДАТКИ. 86

XII ЗМІСТ ТАБЛИЦ ГЛАВА 1 Таблиця 1.1 Тип даних зображення. 10 Таблиця 1.2 Формати та розширення, що підтримуються MATLAB 11 РОЗДІЛ 2 Таблиця 2.1 Місця для паркування установи. 23 ГЛАВА 3 Таблиця 3.1 Зони стоянки FIEE 41 Таблиця 3.2 Кути входів в зони. 45 Таблиця 3.3 Розмір кадру як функція роздільної здатності та стиснення 47 Таблиця 3.4 Обладнання системи. 49 Таблиця 3.5 IP адресація . 50 Таблиця 3.6 Дані про потужність сервера . 51 Таблиця 3.7 Характеристики комутаторів 53 Таблиця 3.8 Характеристики IP камер. 55 Таблиця 3.9 Характеристики сервера та віддаленої станції ... 56 РОЗДІЛ 4 Таблиця 4.1 Загальні активні витрати на обладнання. 73 Таблиця 4.2 Витрати пасивів. 74 Таблиця 4.3 Загальна вартість проекту. 74 Таблиця 4.4 Витрати на елементи прототипу. 75 Таблиця 4.5 Пробіли, що відповідають впуску та кількості кроків. 79 Блок-схема Блок-схема 3.1 Робота програми. 60 Блок-схема 3.2 Застосування управління двигуном. 64

5 шаблонів, геометрія проекції, обробка зображень та інші поля. Компоненти штучного зору відіграють важливу роль у роботі системи, і залежно від програми, що розробляється, вибираються характеристики кожного з них. Щоб будь-яке застосування було успішним, компоненти, які будуть використовуватися, повинні бути детально підібрані. На рисунку 1.2 показані основні пристрої, що складають штучний зір. Рисунок 1.2 Компоненти комп'ютерного зору. [7] 1.2.4.2 Застосування штучного зору У системі штучного зору першим ділом є виділення ряду характеристик, тих самих, які розрізняють частини зображення, необхідні для програми, а потім прийняття рішення про вжиття заходів на основі результати серії кримінальних переслідувань. Серед основних програм, які ми маємо: розпізнавання персонажів та об'єктів, програми безпеки, промислові програми, медичні програми, картографія та керівництво транспортними засобами, що представляє наш інтерес, додатки, пов'язані з розпізнаванням об'єктів та безпекою.

6 1.2.5 КОЛЬОРОВЕ ПРЕДСТАВЛЕННЯ [2] Коли ми розкладаємо світло, ми виявляємо, що воно складається з шести кольорів, виявлених людським оком. На рисунку 1.3 ми можемо побачити кольори, з яких складається світло. Рисунок 1.3 Розкладання світла. [2] Основні кольори - це ті, які при змішуванні виробляють всі інші кольори, існує дві основні кольорові системи: світлі кольори та пігментні кольори. Кольори, вироблені світлом, будь то на моніторі, телевізорі, кінотеатрі тощо, мають основними кольорами червоний, зелений та синій (RGB) (див. Рисунок 1.4 (a)), синтез яких створює і складає світло Білий. Щоб представити колір у системі RGB, кожному з червоних, зелених та синіх компонентів, що входять до його складу, присвоюється значення від 0 до 255 або від 00 до FF у шістнадцятковому позначенні. Наприклад, чисто червоний колір буде вказаний як (255, 0, 0) у десяткових позначеннях RGB та # FF0000 у шістнадцяткових позначеннях RGB. Рисунок 1.4 Основні кольори а) Світло; б) Пігмент. [два]

9 1.3.2 ЗОБРАЖЕННЯ В MATLAB У MATLAB зображення зберігаються у вигляді двовимірних векторів (матриць), де кожен елемент матриці відповідає одному пікселю, тобто робота з зображеннями еквівалентна роботі з типом даних матриця. (БАСЕЙН) Таким чином, щоб зображення у відтінках сірого було представлене за допомогою двовимірної матриці з m x n елементів, де n - кількість пікселів у ширину та m - кількість пікселів довжиною, як показано на малюнку 1.6. Рисунок 1.6 Зображення у відтінках сірого у MATLAB [9]. З іншого боку, кольорове зображення RGB представлене тривимірною матрицею m x n x p, де m і n є такими ж, як у випадку з зображеннями у сірих тонах, тоді як p являє собою RGB-площину. На рисунку 1.7 видно, що в площині RGB p може бути 1 для червоного, 2 для зеленого та 3 для синього.

10 Рисунок 1.7 Кольорове зображення в MATLAB. [9] 1.3.3 ТИП ДАНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ЗОБРАЖЕННЯ І ФОРМАТИ В MATLAB Існує велика різноманітність типів вихідних даних або матриць, що містять зображення, і це залежить від типу даних у кожному пікселі. Таблиця 1.1 показує представлені типи даних із їх розміром на елемент та відповідним діапазоном у ПК. Тип даних Розмір на елемент Діапазон в ПК подвоївся 8 байт -10308 до 10308 uint8 1 байт 0 до 255 uint16 2 байта 0 до 65535 uint32 4 байта 0 до 429496729 int8 1 байт -128 до 127 int16 2 байта -32768 до 32767 int32 4 байта -2147483648 до 2147483647 логічний 1 біт 0 або 1 Таблиця 1.1 Тип даних зображення. [10] Формати та розширення, які MATLAB підтримує для обробки зображень, є тими, які можна побачити в таблиці 1.2.

12 Таким чином, зображення із назвою aut.png та форматом png записується у змінну image_1 і готове до обробки. Функцією, яка дозволяє знайти розмір зображення, є розмір, і він записується у вікно команди size (змінної), наприклад, щоб дізнатись розмір файлу aut.png, збереженого у змінній image_1, ми маємо: >> [m, n, p] = розмір (зображення_1); Де виявилося, що m = 267, n = 123 і p = 3 - розміри зображення. Щоб записати вміст зображення у файл, використовуйте функцію imwrite (змінна, 'ім'я файлу'); У цьому випадку змінна image2 - це та, яка записана у файлі data.jpg: >> imwrite (image2, 'data.jpg'); Функція imshow дозволяє відображати зображення у вікні в робочому середовищі MATLAB; Тому, щоб мати можливість спостерігати за зображенням, яке міститься у змінній image_1, напишіть: >> imshow (image_1); На рисунку 1.8 показано вікно, яке програма відображає, коли ми використовуємо команду imshow. Рисунок 1.8 Зображення, показано з функцією imshow.

13 Перевагою при роботі з цією програмою є те, що вона дозволяє перетворити кольорове зображення у зображення у відтінках сірого і навпаки, полегшуючи математичні процедури, для цього ми повинні написати наступне: За допомогою команди rgb2gray ви переходите від кольорового зображення до масштабу у відтінках сірого, тоді як із grey2rgb це робить із зображення у відтінках сірого до кольорового. Для цього потрібно написати: Imagen_gris = rgb2gray (Imagen_color); Де Image_gray - змінна, яка буде містити відтінки сірого кольорового зображення, збереженого у змінній Image_color, а також є: Image_color = grey2rgb (Image_gray); Де Color_Image - це змінна, яка містить кольорове зображення, отримане в результаті перетворення Gray_Image у відтінки сірого. MATLAB також надає можливість вибору пікселя в регіоні та отримання його значення за допомогою функції impixel, яка ітеративно повертає значення вибраного пікселя. Для використання цієї функції необхідно спочатку відобразити зображення за допомогою функції imshow. Формат цієї функції: Значення = імпіксель (зображення); Де Value виявляється триплетом RGB, рівним [197 240 255], як показано на малюнку 1.9. Рисунок 1.9 Використання функції імпікселя.

14 MATLAB, використовуючи функцію імпрофілювання, дозволяє побачити профіль зображення на іншому графіку, малюючи сегмент інтерактивно за допомогою миші, зображення спочатку повинно відображатися з функції imshow. >> improfile Наприклад, на малюнку 1.10 зображення Im_RGB має кольорове зображення, спочатку за командою imshow зображення відображається, потім на зображенні записується improfile, лінія проводиться клацанням на початку та в кінці сегмента і, нарешті, натискається клавіша Enter, щоб отримати профіль на зображенні. Рисунок 1.10 Профіль кольорового зображення. [11] 1.3.5 ХВОРЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ ЧЕРЕЗ КАМЕРИ, ПІДКЛЮЧЕНІ КОМП'ЮТЕРУ В MATLAB MATLAB за допомогою набору інструментів Image Acquisition реалізує алгоритми для зору або отримання зображень у режимі реального часу за допомогою камер, таких як веб-камери, системи безпеки або IP-камери. Цей набір інструментів включає інструмент під назвою Інструмент отримання зображень "imaqtool", який представляє такі команди: Imaqhwinfo: Повертає інформацію про доступне апаратне та програмне забезпечення. Imaqhwinfo (адаптер): де адаптер - це назва встановленого адаптера, як правило, winvideo. Ця команда повертає інформацію, пов'язану з адаптером.

15 Imaqhwinfo (адаптер, DeviceID): де DeviceID - це ідентифікатор пристрою для використання, отриманий за допомогою попередньої команди. Якщо підключено лише один пристрій, DeviceID буде 1. Ця команда відображає інформацію про підключений пристрій (IP-камера). Використовується команда: cam = imaqhwinfo (адаптер, DeviceID); для того, щоб отримати такі характеристики пристрою, як підтримувані формати: При виконанні команди: video = videoinput (адаптер, DeviceID, Format); ми активуємо об’єкт введення. Щоб переглянути попередньо переглянуті зображення: попередній перегляд (відео). Нарешті, щоб отримати захоплення в MATLAB, як показано на малюнку 1.11, використовуйте команду: Image = getsnapshot (cam). Де кулачок - це попередньо налаштована камера. Рисунок 1.11 Захоплення зображень за допомогою getnapshot.

17 - Демо-режим дозволяє вільний доступ і не вимагає жодного типу ідентифікації. На малюнку 1.13 є зображення IP-камери, де детально складені частини, що її складають. Рисунок 1.13 Частини IP-камери [14] 1.4.1 ПІДКЛЮЧЕННЯ IP-КАМЕРИ Для їх підключення IP-камери потребують лише домашньої точки доступу та джерела живлення, щоб використовувати її в локальній мережі камера підключена до комутатора/концентратора і розглядається як ще один елемент мережі LAN. Для зв'язку IP-камери із зовнішньою мережею мережа LAN повинна мати підключення до Інтернету. На рисунку 1.14 показано підключення IP-камери до Інтернету та як частина локальної мережі. Рисунок 1.14 Підключення IP-камери. [п’ятнадцять]

18 1.4.2 ФУНКЦІЇ І ПЕРЕВАГИ IP-КАМЕРИ IP-камера стискає та передає відео, але має велику різноманітність функцій, які: Це дозволяє візуалізувати події з місця в реальному часі, незалежно від відстані, через будь-який комп’ютер чи мобільний телефон з Інтернетом. Простий у налаштуванні, має датчик руху та нічне бачення. Гнучкість та автономність завдяки тому, що кількість IP-камер у мережі може бути розширена. Автономна відправка зображень по електронній пошті при виявленні руху Security, оскільки в ньому є сигнали тривоги з віддаленою відправкою даних. Сумісність завдяки тому, що для передачі зображень використовується існуюча мережа у вашому домі або компанії та її ресурси (Інтернет, протоколи, точка доступу тощо).

20 Рисунок 2.1 В'їзди та стоянки EPN. 1. Головний вхід до закладу, що знаходиться на вулиці Ладрон-де-Гевара перед Колізеєм Генерала Руміньяхуі. 2. Вхід на будівельний факультет через вулицю Ладрон де Гевара. 3. Вхід на факультет електротехніки та електронної техніки через вулиці Ізабель ла Католіка та Альфредо Мена Кааманьо. 4. Вхід на факультет хімічного машинобудування та агропромисловості через вулицю Андалусія. 5. Вхід в новий корпус, перший етап, через вулиці Толедо та Лерида. 6. Виїзд автомобілем на другому етапі Новобудови через вулицю Толедо. 7. Вхід людей Нова будівля перший етап на вулиці Толедо. 8. Вхід до школи технологів на вулиці Альфредо Мена Кааманьо і Андалусія.

24 2.3.1 ПАРКОВКА ФАКУЛЬТЕТУ ЕЛЕКТРОННО-ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ Стоянка факультету електротехніки та електроніки призначена виключно для викладачів та працівників закладу та має місткість 68 місць, з них 3 місця (синя транспортні засоби) є пільговими для паркування людей з обмеженими можливостями, як показано на малюнку 2.2. Єдиний автомобільний доступ через двері, розташовані на вулицях, Альфредо Мена Кааманьо, саме тому він ізольований від решти паркувальних місць університету. Ця стоянка охороняється охороною, як і всі стоянки закладу, і нею користуються професори та адміністративно-технічний персонал факультетів електротехніки, електроніки та машинобудування. Через значний попит користувачів у години пік вони, як правило, паркуються в місцях, які не встановлені для використання в якості стоянок. Рисунок 2.2 Електричне та електронне паркування факультету. [18]

2.3.1.1 Ступінь використання паркувальних місць та години піку Важливо мати посилання на ступінь використання парковки, де працює наша система, щоб охопити всі можливі події, представлені приблизні значення використання у різні години доби, згідно з нашим досвідом, наведеним у таблиці 2.2. Час доби Ситуація в окупованих місцях 7:00 9:00 В'їзд транспортного засобу починається між 40 і 50 стоянками 9:00 11:00 Рух транспорту переважно між 50 і 60 В'їзд транспортного засобу 11: 00-14: 00 Година найвищої завантаженості Всі (65) 14: 00-16: 00 Помірний рух транспорту 60 16: 00-18: 00 Рух руху Починається вихід з