Alternative for Indoor Occupancy Estimation Based on Image Processing on an Embedded System

Autor: Castellano Carvajal, Diego Andrés, Niño Rondón, Carlos Vicente, Delgado, Byron Medina, Castro Casadiego, Sergio Alexander, Guevara Ibarra, Dinael
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Ingeniería y Desarrollo, Volume: 40, Issue: 1, Pages: 47-70, Published: 03 SEP 2022
ISSN: 2145-9371
0122-3461
DOI: 10.14482/inde.40.01.620.427
Popis: Indoor occupancy estimation is a process that contributes to maintaining quality standards in areas, and, nowadays, it serves as a reference to identify possible foci of infectious respiratory diseases contagion. This paper presents a tool for indoor occupancy estimation with Simple Mail Transfer Protocol notification, using a Raspberry Pi embedded board. The system is presented as an alternative to conventional occupancy estimation systems by measuring CO2 levels in the area. The method is based on image processing by applying the background subtraction technique using Python programming language. Initially, the area where the system is tested is characterized, and preprocessing, filtering, and thresholding stages are applied, as well of notification via e-mail for SMTP. The developed system is compared with a CO2 measurement system by applying a prioritization matrix comparing factors such as detection time, hit rate, and implementation costs. The proposed method presented better performance in the totality of the comparison parameters, with a prioritization of 87.972%. Basing the system in open-source software tools and high level and low-cost hardware tools allows for the system to be replicated and implemented on a large scale in controlled environments. RESUMEN La estimación de ocupación en espacios interiores es un proceso que contribuye a mantener estándares de calidad en las zonas, y que, al día de hoy, sirve como referencia para identificar posibles focos de contagio de enfermedades respiratorias infecciosas. Este artículo presenta una herramienta para la estimación de ocupación en espacios interiores con notificación mediante el Protocolo Simple de Transferencia de Correo (SMTP) usando una placa embebida Raspberry Pi. El sistema se presenta como alternativa a los sistemas convencionales de estimación de ocupación midiendo los niveles de CO en la zona. El método se basa en procesamiento de imágenes aplicando la técnica de sustracción de fondo mediante lenguaje de programación Python. Inicialmente, se caracteriza la zona donde se prueba el sistema, y se aplican etapas de preprocesamiento, filtrados y umbralización, además de notificación vía correo electrónico por SMTP. El sistema desarrollado se compara con un sistema de medición de CO2 aplicando una matriz de priorización comparando factores como el tiempo de detección, tasa de aciertos y costos de implementación. El método propuesto presentó mejor rendimiento en la totalidad de los parámetros de comparación, con una priorización de 87.972 %. Basar el sistema en herramientas de software de código abierto y herramientas de hardware de alto nivel y bajo costo permite replicar e implementar el sistema a gran escala en ambientes controlados.
Databáze: OpenAIRE
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