Relatório Final - iSafetymon

Introdução

A segurança privada é um aspecto da vida que tem crescido significativamente nos últimos anos, impulsionada por grandes projetos em diversas cidades para melhorar a vigilância em bairros. Além disso, as instituições privadas desse setor também têm registrado um crescimento expressivo. De acordo com um estudo realizado pela FENAVIST[1], as empresas de segurança privada tiveram um aumento de 5,7% entre os anos de 2014 e 2018. Esse cenário despertou o interesse em desenvolver sistemas de vigilância e proteção pessoal voltados para pessoas comuns. No entanto, a falta de acessibilidade, tanto em termos de custo quanto de facilidade de aplicação, impede que esse interesse se transforme em uma adoção mais ampla.

Após reflexões e pesquisas realizadas pelo grupo, ficou evidente que a criação de um sistema de vigilância acessível é uma necessidade importante para atender às demandas da população.

Através de um questionário online, foram coletadas informações valiosas que ajudaram a moldar o desenvolvimento do sistema, garantindo que ele atenda às necessidades reais dos usuários.

Os dados do questionário revelaram que os usuários consideram essencial que um sistema de vigilância ofereça detecção de movimento e notificação em tempo real. Além disso, há uma forte preferência por sistemas que integrem facilmente com outros dispositivos de segurança e que possuam funcionalidades como gravação automática de eventos. O iSafetymon atende a essas necessidades ao oferecer uma solução completa e acessível, capaz de operar eficientemente em qualquer ambiente com uma configuração mínima.

O objetivo deste projeto é desenvolver um programa leve, automatizado e de fácil utilização, capaz de ser executado em dispositivos computacionais modestos. Para alcançar esse objetivo, optou-se pelo uso da linguagem de programação C++ devido à sua alta performance e baixo consumo de recursos computacionais.

O programa será focado na detecção de movimento, considerada uma funcionalidade essencial em sistemas de vigilância. Ele terá as seguintes funcionalidades principais:

  1. Detectar se um objeto em movimento está próximo ou distante.
  2. Tirar fotos caso um determinado objeto ou pessoa permaneça por certo período na área monitorada.
  3. Gravar vídeos quando um objeto ou pessoa permanecer na área monitorada por um período mais longo.
  4. Registrar todas as mensagens e alertas em um log de fácil leitura, onde o usuário poderá verificar os horários dos eventos e os tipos de alertas emitidos.

Com todas essas funcionalidades, espera-se que este aplicativo seja uma solução acessível e prática para pessoas que desejam adotar um sistema de vigilância e segurança. O sistema proporcionará um uso básico e intuitivo, permitindo que uma câmera registre tudo o que ocorre sem a necessidade de equipamentos caros ou de complexidade elevada.

Materiais e Métodos

Modelagem Funcional do SPV (MF)

O Sistema de Processamento de Visão (SPV) iSafetymon foi modelado para detectar movimento e gerar alertas de segurança em tempo real. A modelagem funcional inclui:

  • Detecção de Movimento: Utiliza subtração de fundo para identificar mudanças significativas no campo de visão da câmera.
  • Geração de Alertas: Emite alertas em intervalos predefinidos (15 segundos, 1 minuto, e 2 minutos) para indicar a presença e o nível de risco associado ao movimento detectado.
  • Captura de Imagens e Vídeos: Tira fotos após 15 segundos de presença contínua e inicia a gravação de vídeo após 1 minuto.

Descrição da Implementação do SPV

A implementação do iSafetymon é feita em C++ utilizando a biblioteca OpenCV para processamento de imagem. O sistema captura frames da câmera, aplica subtração de fundo para detectar movimento, e utiliza contornos para determinar a área do movimento. Dependendo do tempo que o movimento é detectado, o sistema aciona diferentes níveis de alerta e inicia a captura de imagens ou vídeos.

Principais Componentes:

  • Subtração de Fundo: Implementada com cv::createBackgroundSubtractorMOG2().
  • Captura de Foto: Utiliza cv::imwrite() para salvar imagens quando um movimento é detectado por mais de 15 segundos.
  • Gravação de Vídeo: Iniciada com cv::VideoWriter após 1 minuto de detecção contínua.

Lista dos Arquivos

Código-fonte:

  • iSafetymon.cpp: Contém a lógica completa do sistema, incluindo detecção, alertas, e captura.

Imagens e Vídeos:

  • Diretório Captura_foto: Armazena fotos capturadas durante testes.
  • Diretório Captura_video: Armazena vídeos gravados quando presença contínua é detectada.

Roteiro do Laboratório Experimental para o Sistema iSafetymon

Introdução

O sistema iSafetymon é um software de monitoramento que utiliza uma câmera para detectar movimentos e gerar alertas de segurança. Ele opera através de duas principais interfaces: uma janela de monitoramento e outra de detecção de movimento. O usuário interage com o sistema principalmente visualizando estas janelas e respondendo aos alertas gerados. O sistema é projetado para ser intuitivo, permitindo que usuários leigos possam operá-lo facilmente.

Funcionalidades Principais:

  • Detecção de Movimento: O sistema detecta movimento usando subtração de fundo e emite alertas dependendo da duração da presença detectada.
  • Captura de Imagem e Vídeo: Quando um movimento é detectado por mais de 15 segundos, o sistema captura uma foto. Se a presença continuar por mais de 1 minuto, inicia a gravação de vídeo.
  • Alertas Temporizados: Alertas são emitidos em intervalos específicos (15 segundos, 1 minuto, e 2 minutos) para indicar diferentes níveis de risco.

Procedimento Experimental

Passo a Passo para Execução do Sistema:

  1. Iniciar o Programa:
    • Abra o programa iSafetymon com um duplo clique no ícone correspondente.
    • Verifique se duas janelas são exibidas: uma mostrando a imagem da câmera e outra a subtração de fundo.
  2. Simulação de Cenários:
    • Cenário 1: Saia do campo de visão da câmera por 10 segundos. Verifique se a mensagem "não se preocupe" aparece.
    • Cenário 2: Retorne ao campo de visão e permaneça por 1 minuto. Confirme se o alerta "possível intruso" é exibido.
    • Cenário 3: Continue no campo por mais 1 minuto até que o alerta "Perigo! Intruso detectado por mais de 2 minutos" apareça.
  3. Verificação de Captura:
    • Após os testes, acesse as pastas Log, Video e Foto no diretório do programa.
    • Confirme se as fotos e vídeos foram gravados corretamente.
  4. Encerrar o Programa: Feche o programa pressionando a tecla 'Q' ou 'ESC'.

Resultados Esperados

  • Mensagens claras na interface indicando a detecção ou ausência de movimento.
  • Fotos capturadas após 15 segundos de presença contínua.
  • Vídeos gravados após 1 minuto de detecção contínua.

Questionário

Após realizar os experimentos, responda às seguintes perguntas:

  1. Foi fácil iniciar e operar o sistema? (Escala de 1 a 5)
  2. O sistema detectou movimentos corretamente durante o teste? (Sim/Não)
  3. Houve algum falso positivo ou negativo durante a detecção? (Sim/Não)
  4. Os alertas foram acionados conforme esperado nos tempos especificados? (Sim/Não)
  5. Os alertas foram claros e fáceis de entender? (Escala de 1 a 5)
  6. A função de captura de foto funcionou corretamente após detectar movimento por mais de 15 segundos? (Sim/Não)
  7. A gravação de vídeo iniciou e parou conforme esperado após 1 minuto? (Sim/Não)
  8. Qual é sua satisfação geral com o sistema iSafetymon? (Escala de 1 a 5)
  9. Quais melhorias você sugeriria para aumentar a eficácia ou usabilidade do sistema?

Análise dos Resultados do Teste de Campo (TC) do Sistema iSafetymon

Grupos Participantes

Os testes de campo do sistema iSafetymon foram realizados com a participação dos seguintes grupos:

  • Grupo 2: RenderRangers
  • Grupo 4: VGA
  • Grupo 9: Squad Squirtle
  • Grupo 7: UFABC REC
  • Grupo 6: Triângulo

Resultados dos Experimentos

Os experimentos foram conduzidos com base em critérios específicos de avaliação, e os resultados foram organizados da seguinte forma:

  • Facilidade de Uso: A maioria dos participantes avaliou a facilidade de iniciar e operar o sistema com nota 5 em uma escala de 1 a 5, indicando alta usabilidade.
  • Detecção de Movimento: Todos os grupos relataram que o sistema detectou movimentos corretamente, sem ocorrência de falsos positivos ou negativos significativos.
  • Precisão dos Alertas: Os alertas foram acionados conforme esperado nos tempos de 15 segundos, 1 minuto e 2 minutos. Os participantes consideraram os alertas claros e fáceis de entender, com uma média de nota 5 para clareza.
  • Captura de Imagem e Vídeo: A função de captura de foto funcionou corretamente após a detecção de movimento por mais de 15 segundos, e a gravação de vídeo iniciou e parou conforme esperado após 1 minuto de detecção contínua.

Análise das Médias dos Alunos

A média das notas atribuídas pelos alunos ao sistema foi alta. Todos os participantes conseguiram realizar todas as etapas do procedimento, refletindo uma alta satisfação geral com o desempenho do sistema durante os testes.

Opiniões Subjetivas

As opiniões subjetivas dos participantes destacaram alguns aspectos importantes:

  • Resolução da Webcam: Um participante sugeriu que o ajuste do DPI poderia melhorar a detecção devido à baixa resolução da webcam utilizada.
  • Velocidade das Mensagens: Outro feedback mencionou que as mensagens poderiam ser exibidas mais rapidamente para melhorar a experiência do usuário.
  • Satisfação Geral: Os comentários gerais foram positivos, com vários participantes elogiando o projeto como excelente.

Resumo

Em resumo, o teste de campo do iSafetymon demonstrou que o sistema é eficaz na detecção e alerta sobre movimentos, além de ser bem recebido pelos usuários em termos de facilidade de uso e clareza dos alertas. As sugestões fornecidas podem ser consideradas para futuras melhorias no sistema.

Conclusão

O projeto iSafetymon apresentou resultados consistentes e alinhados com seus objetivos principais, oferecendo um sistema acessível, eficiente e de fácil utilização para vigilância e segurança doméstica. Os testes de campo demonstraram que o sistema é altamente funcional, com desempenho satisfatório na detecção de movimento, emissão de alertas, e captura de imagens e vídeos. A implementação em C++ garantiu leveza e compatibilidade com dispositivos computacionais modestos, reforçando a acessibilidade do sistema.

A partir dos feedbacks dos participantes, destacaram-se a clareza das mensagens, a precisão dos alertas e a facilidade de operação como pontos fortes. Sugestões de melhorias, como ajustes na resolução de webcams e maior rapidez na exibição de mensagens, foram identificadas e podem ser incorporadas em versões futuras do software para aperfeiçoar ainda mais a experiência do usuário.

De forma geral, o iSafetymon se posiciona como uma solução viável para pessoas que buscam alternativas acessíveis e práticas no campo da segurança privada, oferecendo funcionalidades essenciais sem a necessidade de equipamentos caros ou complexos. A satisfação geral dos usuários e os resultados positivos alcançados refletem o potencial do projeto para atender às demandas crescentes por sistemas de vigilância mais acessíveis e confiáveis.

Referências Bibliográficas

Anexo

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