Funciones básicas para el procesamiento de imágenes en videovigilancia
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Funciones básicas para el procesamiento de imágenes en videovigilancia

Funciones como WDR, BLC, NR, AWB son técnicas creadas para el tratamiento de las imágenes de video pero a menudo se confunden o se desconoce qué son, cómo funcionan en los proyectos de videovigilancia, e incluso para los usuarios más experimentados. En esta nota revisaremos cada una de ellas y cuáles son sus usos prácticos. 

Comprender las diferentes funciones para el tratamiento de imágenes en los sistemas de videovigilancia es fundamental para obtener imágenes de alta calidad en condiciones exigentes, y también para especificar correctamente las cámaras de seguridad, según la necesidad en cada punto de instalación en nuestros proyectos. 

En esta nota revisamos las principales funciones de tratamiento de imágenes en videovigilancia abordando estos temas:

Qué es el WDR, para qué sirve y cómo funciona

El WDR o Amplio Rango Dinámico por sus siglas en inglés, es una tecnología que se utiliza en las cámaras de seguridad para mejorar la calidad de imagen en entornos con una gran variación en la iluminación como zonas con sombras y áreas con mucha luz. Esta tecnología permite que la cámara pueda capturar detalles tanto en las zonas oscuras como en las brillantes, y combinarlos para obtener una imagen equilibrada.

¿Para qué sirve el WDR? 

El WDR es muy útil en situaciones en las que la iluminación varía constantemente, como en entradas de edificios, estacionamientos, zonas de tráfico, entre otros. Con el WDR, la cámara puede capturar detalles importantes en áreas que, de otra manera, estarían demasiado oscuras o demasiado brillantes para ser registradas adecuadamente.

¿Cómo funciona el WDR?

 Existen dos tipos de WDR en las cámaras de seguridad: el WDR real también conocido como True WDR y el WDR digital o DWDR. En el caso del True WDR, el control de la luz de fondo se hace a través de un filtro incorporado en la estructura de la cámara a distintas velocidades, realizando la captura de varias imágenes con distintas exposiciones a la luz para luego fusionarlas y dar como resultado una nueva imagen más óptima y compensada en cuanto a intensidad lumínica.

Mientras que en la función DWDR, la operación se realiza de manera digital sobre la imagen, es decir, sin la necesidad de un filtro físico. En este proceso a través de una compensación con base en software se produce una imagen mejorada de manera digital, esencialmente se realiza un ajuste de contraste en múltiples regiones de la escena, en lugar de la imagen general. DWDR puede ser una buena opción implementarlo en algunas escenas que no tenerlo, pero estas técnicas digitales aunque están en continuo desarrollo aún no se comparan con el True WDR.

Cómo se mide WDR

Es importante saber qué tan amplio es el rango de los niveles de luz que tiene una escena. La unidad generalmente aceptada para medir esto en videovigilancia es el decibelio (dB). En teoría, los niveles más altos indican un mejor rendimiento del WDR. Desafortunadamente, estas medidas no están estandarizadas y quedan a discreción de cada fabricante, y en muchas ocasiones no son del todo confiables.

Teóricamente, las mediciones WDR se basan en un escenario de prueba específico. Se utiliza un cuadro de prueba especializado, que contiene numerosos tonos de gris desde el blanco hasta el negro. Cuanto más niveles pueda ver una cámara, mayor será su índice de rango de los niveles de luz y en teoría, puede tener un mejor desempeño.

TECNOSeguroPRO procesamiento imagen videovigilancia 1Gráficos de prueba de rango dinámico de 36 parches. Fuente: imatest.com

Aunque en la mayoría de los casos las especificaciones sobre la capacidad del WDR del fabricante no son fáciles de comprobar, hay algunos criterios que se pueden tener en cuenta para hacerse una idea de qué tan eficiente puede ser el WDE de una cámara, estos son: 

  • Un valor de WDR de 80 dB o menos casi siempre significa que la cámara no tiene un WDR real. Las cámaras 'regulares', o que no incluyen WDR, con frecuencia se especifican en el rango de 55 dB - 80 dB.
  • Una clasificación WDR de más de 100 dB generalmente, significa que la cámara es WDR real, es decir de exposición múltiple real.

El uso de WDR se aconseja para espacios en donde la cámara estará registrando video de adentro hacia afuera de una puerta que se abre constantemente o cuando se tenga que ver a través de puertas de vidrio, vitrales, ventanas con excesiva entrada de luz y/o áreas en donde se produzcan reflejos permanentes o momentáneos.

TECNOSeguroPRO procesamiento imagen videovigilancia 2Comparación de imagen con y sin WDR y nivel de rango en dB. Fuente: microsegur.com 

El BLC (Compensación de Luz de Fondo)

TECNOSeguroPRO procesamiento imagen videovigilancia 3Fuente: pixir.pl

El BLC o compensación de luz de fondo es una función que se encuentra en las cámaras de seguridad y que permite mejorar la calidad de imagen en escenarios con una fuente de luz brillante detrás del objeto principal.

El BLC usa técnicas de procesamiento de imágenes que se utiliza tanto en las cámaras comerciales como en las de seguridad para mejorar la calidad de imagen en situaciones de contraluz. Cuando una cámara de seguridad se encuentra frente a una fuente de luz brillante, como una ventana o una puerta abierta, la luz puede hacer que el objeto principal de la imagen quede oscuro o sin detalles. El BLC ayuda a compensar este efecto de contraluz, iluminando el objeto principal y mejorando la calidad de la imagen.

Por ejemplo, en un edificio con grandes ventanales o en una entrada de un edificio con mucha luz exterior; al compensar la luz de fondo, el BLC permite que la cámara capture detalles importantes del objeto principal, mejorando la calidad de imagen y permitiendo una mejor identificación de personas u objetos.

¿Cómo funciona el BLC? 

El BLC funciona detectando las áreas oscuras en la imagen y compensando la exposición en esas áreas para que el objeto principal se ilumine adecuadamente. Esto se logra mediante la medición de la luz en diferentes áreas de la imagen y ajustando la exposición de forma automática para mejorar la calidad de imagen.

BLC Vs WDR

Podemos decir que el WDR es una mejora del BLC. Las cámara que tienen WDR también incluyen las funciones BLC y Auto-Iris por lo que las diferencias son los niveles de desarrollo en cada uno pero en términos prácticos ambas funciones son  mejoras en la calidad de imagen del video resultante.

La función BLC mide la luz de la imagen y hace un cálculo entre los tonos máximos y mínimos para compensar las zonas más oscuras sacrificando las más brillantes, el WDR mide las zonas por separado y ofrece información al sensor de la cámara para que pueda iluminar las zonas más oscuras pero a la vez oscurecer las zonas más claras.

NR (Reducción de Ruido) 

TECNOSeguroPRO procesamiento imagen videovigilancia 4Fuente: unifore.net

El NR o reducción de ruido es una tecnología que se utiliza en las cámaras de seguridad para reducir el ruido en las imágenes capturadas. El ruido en la imagen se refiere a cualquier distorsión o interferencia que puede afectar la calidad de la imagen y hacerla menos nítida.

El ruido puede provenir de diversas fuentes, como la falta de luz, la sensibilidad del sensor de la cámara o la interferencia electromagnética. El NR ayuda a eliminar o reducir este ruido en la imagen, lo que mejora la calidad de la imagen y hace que sea más fácil de analizar.

El NR es muy útil en situaciones en las que la calidad de la imagen es crítica, como en la identificación de personas o vehículos en un entorno de vigilancia. Al reducir el ruido en la imagen, el NR permite que se capturen detalles importantes con mayor claridad y precisión, lo que ayuda a los usuarios de la cámara de seguridad a tomar decisiones informadas y a responder a situaciones de manera más efectiva.

Métodos de NR

Básicamente hay tres métodos diferentes de NR utilizados en las cámaras de seguridad, el NR temporal, espacial y de banda. En general, el NR funciona analizando la imagen y aplicando filtros que eliminan o reducen el ruido. Estos filtros pueden ser ajustados por el usuario para adaptarse a diferentes situaciones y necesidades.

El NR temporal se enfoca en reducir el ruido en imágenes en movimiento. El NR espacial se enfoca en reducir el ruido en áreas específicas de la imagen. El NR de banda se enfoca en reducir el ruido en un rango específico de frecuencias de la imagen.

Al entender cómo funciona el NR, se puede seleccionar la mejor cámara de seguridad para la situación y garantizar la calidad de la imagen capturada.

El Balance de Blancos (WB)

TECNOSeguroPRO procesamiento imagen videovigilancia 5

Esta es una función importante para las cámaras de seguridad y que permite ajustar el color de la imagen para que sea más natural y precisa. 

El Balance de Blancos, tambien es una técnica de procesamiento de imágenes que se utiliza para ajustar los colores de la imagen en función de la temperatura de color de la luz ambiente. Cuando la luz ambiente tiene una temperatura de color más cálida, los objetos aparecerán más amarillentos o naranjas en la imagen, mientras que una luz más fría hará que los objetos parezcan más azulados.

El balance de blancos es importante porque permite que la cámara de seguridad capture imágenes más precisas y realistas del entorno. Si el balance de blancos no está correctamente ajustado, los colores de la imagen pueden parecer distorsionados y poco naturales. Esto puede dificultar la identificación de objetos o personas en la imagen y hacer que sea más difícil tomar decisiones informadas.

¿Cómo funciona el balance de blancos? 

El balance de blancos se ajusta automáticamente en la mayoría de las cámaras de seguridad, aunque también se puede ajustar manualmente en algunas cámaras. La cámara mide la temperatura de color de la luz ambiente y ajusta los colores de la imagen en consecuencia. Esto se logra mediante la medición de la luz blanca en la imagen y la ajuste de los otros colores de forma automática para lograr un equilibrio de color.

Jairo Rojas Campo

Ing. Electrónico de la Pontificia Universidad Javeriana, especialista en Gerencia de Proyectos, con experiencia como líder de gestión de proyectos en varias empresas reconocidas del gremio de seguridad en el país desde el 2001. Cuenta con múltiples certificaciones en seguridad electrónica en las líneas de CCTV, sistemas de alarmas de intrusión, detección de incendio, controles de acceso, plataformas de integración entre otras.

Actualmente realiza actividades orientadas a la transferencia de su conocimiento y experiencia a equipos de trabajo del sector, realiza diseño y especificación de proyectos. Apasionado por el ciclismo de ruta y ciclo montañismo.

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