Argus: La Cámara Biométrica Innovadora de Travis Baldwin

Una solución de seguridad de vanguardia para oficinas, aeropuertos y puntos de control

Argus se creó como una alternativa de bajo costo a las soluciones biométricas más caras o a los puntos de control con personal. Los sistemas de reconocimiento automático actuales son costosos y requieren múltiples cámaras alrededor de un portal por donde pasan las personas. También utilizan niveles altos de luz infrarroja. Argus simplifica esto con un sistema de cámara montado único que puede girar, inclinarse y hacer zoom a alta velocidad para capturar a todas las personas que pasan y apunta menos luz infrarroja solo a una persona. Se puede utilizar una lente de zoom personalizada de baja luminosidad y cámara porque está en una orientación vertical. Esto aumenta el rango de captura, incluso para personas en sillas de ruedas. Mover un espejo ligero en lugar de una cámara pesada permite un movimiento más rápido y la capacidad de identificar a varias personas más rápido. Se redujo el costo utilizando cámaras de alta velocidad y alta resolución disponibles en el mercado, placas de circuito impreso Arduino y motores servo. La cámara cilíndrica se puede montar de varias formas, lo que agrega flexibilidad a los escenarios de uso.

Nuestro equipo abordó este desafío aprovechando nuestra experiencia previa en desarrollo biométrico: sabíamos que podíamos integrar componentes de alta especificación disponibles en el mercado para superar los sistemas más caros a una fracción del costo. Argus utiliza cámaras digitales de alta resolución de 75 fotogramas por segundo, motores estándar y placas de circuito impreso Arduino. Para los componentes no estándar seleccionados, diseñamos lentes, mecanismos y carcasas a medida para satisfacer nuestras necesidades específicas. El objetivo se diseñó especialmente para su uso en condiciones de poca luz pero con alto zoom, único para nosotros y no disponible comercialmente. Se desarrollaron mecanismos para la panorámica, inclinación y zoom, pero también se optimizaron para la fabricación CNC. La carcasa externa utiliza tubería de PVC estándar como estructura externa con piezas más pequeñas que se insertan. Las piezas internas forman parte del mecanismo CNC o son de chapa metálica, lo que reduce considerablemente los costos. Los problemas térmicos se resolvieron con refrigeración activa y convectiva.

Argus fue diseñado como una forma cilíndrica compacta y sencilla que se puede montar de varias formas (montado en el suelo o en el techo, independiente o montado en la pared). El diseño general se ajusta perfectamente a la forma, utilizando eficientemente el espacio. Diferentes opciones de lentes pueden capturar diferentes áreas de visión, como se muestra en la imagen del producto.

Dimensiones: 168.28 mm de diámetro x 749.31 mm de altura Altura de montaje: 1859.31 mm Peso: 16 libras / 6 kg Velocidad de captura: 1/10 de segundo por persona a 75 fps Distancias de captura: de 3 a 8 pies Rango de panorámica: 27 grados a la izquierda o a la derecha (54 grados en total) Rango de inclinación: 34 grados a la izquierda o a la derecha (68 grados en total)

Argus primero reconoce los rostros con una cámara de ángulo amplio, calcula la ubicación del rostro del sujeto en el espacio 3D y luego envía instrucciones de panorámica, inclinación y zoom a los motores de la lente y el espejo. Los LED infrarrojos incorporados se dirigen a los ojos en longitudes de onda no visibles para los humanos. La cámara apunta y enfoca los ojos de cada persona para capturar imágenes nítidas del iris de alta resolución. La captura se realiza a 75 fotogramas por segundo, lo que garantiza varias imágenes nítidas incluso de sujetos en movimiento. Una segunda cámara captura imágenes de identificación facial. La coincidencia se realiza en una PC conectada en milisegundos, luego se utilizan señales de audio o LED de 360 grados para comunicar el estado al sujeto.

Un escenario de uso podría ser en aeropuertos cuando las personas se alinean para pasar por los puntos de control. Argus puede indicarles que caminen hacia adelante y se detengan, donde se realiza la captura de identificación. La ubicación donde se paran es flexible gracias al rango de panorámica e inclinación, y los grupos pequeños pueden avanzar juntos. Una vez identificadas, se les pide a las personas que avancen o esperen. Otro escenario es un sitio seguro. Las personas que pasan se verifican constantemente con los perfiles biométricos del personal autorizado. Si se detecta a personas no autorizadas, se emite una alerta.

El proyecto se inició en Washington D.C., Minnesota, Austin TX y Bristol, Reino Unido, en diciembre de 2015. Las actividades de diseño comenzaron en Washington y Bristol en junio de 2016. La producción inicial en baja cantidad del dispositivo principal comenzó en julio de 2017. Se continuaron desarrollando revisiones y accesorios hasta principios de 2018.

Al comienzo del proyecto, teníamos una idea general de las especificaciones de rendimiento que debíamos cumplir o superar, basadas en la investigación de mercado de los competidores. Esto incluía costos, complejidad de instalación, metodología de identificación y especificaciones de la cámara. Estos conocimientos nos ayudaron a establecer nuestro concepto único. Los vendedores investigaron escenarios de uso de primera mano con los clientes, lo que se utilizó para la arquitectura del producto, características, apariencia y ubicación. El bienestar de los sujetos era importante, por lo que se priorizó la consideración de su experiencia. Durante el desarrollo, los conceptos de apariencia y sensación, los prototipos físicos y las imágenes CAD se probaron continuamente con ellos en términos de función y estética. Se integraron los comentarios en las iteraciones de diseño posteriores. Finalmente, se probaron prototipos funcionales y se mejoraron cualquier problema de rendimiento u otros hasta la fabricación inicial.

Nuestro principal desafío fue crear una cámara biométrica de alto rendimiento a un precio bajo para competir con los sistemas actuales más costosos. Utilizamos nuestra experiencia para inventar nuevas formas de configurar componentes disponibles en el mercado en un diseño a medida para superar los productos existentes. Desde el principio, desarrollamos la carcasa para utilizar materiales estándar económicos siempre que fuera posible, como la estructura de tubería de PVC en lugar de molduras. Algunos componentes se fabricaron a medida, como la lente de zoom y los mecanismos.

Argus es un diseño innovador que combina tecnología de vanguardia con un enfoque de bajo costo para brindar una solución de seguridad eficiente y confiable. Con su capacidad de identificar rápidamente a múltiples personas y su diseño compacto y versátil, Argus se destaca como una opción superior para oficinas, aeropuertos y puntos de control. Travis Baldwin y su equipo han demostrado una vez más su experiencia en el campo del diseño biométrico, y Argus es un testimonio de su habilidad para crear soluciones prácticas y elegantes.