Imágenes y detección térmica: seguridad 24 horas

Todos sabemos, por el cine de acción o las noticias bélicas, cómo son las imágenes térmicas. Se trata de una tecnología que en los últimos años ha saltado del cine y del uso militar a muchos otros campos, desde la medicina o el deporte a la industria, pasando por la cartografía, la meteorología y, cómo … Continuar leyendo «Imágenes y detección térmica: seguridad 24 horas»

Todos sabemos, por el cine de acción o las noticias bélicas, cómo son las imágenes térmicas. Se trata de una tecnología que en los últimos años ha saltado del cine y del uso militar a muchos otros campos, desde la medicina o el deporte a la industria, pasando por la cartografía, la meteorología y, cómo no, la seguridad. Las aplicaciones en nuestro sector son múltiples, pues la termografía es útil para un amplio abanico de situaciones tanto en el control de intrusiones como en la seguridad contra incendios y el control automático de procesos industriales.

Las cámaras térmicas proporcionan vigilancia efectiva durante las 24 horas, con independencia de las condiciones atmosféricas (son efectivas también con niebla, polvo, lluvia, etc.), reducen el impacto de las falsas alarmas y además pueden suponer un medio menos agresivo para los derechos de las personas que entren en el radio de acción del sistema.

Pero, ¿cómo funciona esta tecnología? ¿Por qué decimos que tiene tantas ventajas respecto a los sistemas de detección basados en la luz visible?

La radiación infrarroja: nada puede esconderse

El espectro electromagnético es un arco de radiaciones con diferentes longitudes de onda, de las cuales sólo unas pocas corresponden a la luz visible.

La luz visible: principio de reflexión

La luz visible la componen radiaciones con una longitud de onda media, es apreciable por el ojo humano y por las tecnologías basadas en la captación de imágenes visuales dentro de ese espectro (fotografía y vídeo).

El principio en el que se basan las tecnologías de captación de la imagen visual es el de la reflexión de la luz: los cuerpos absorben determinadas longitudes de onda del espectro visible y reflejan las restantes, provocando la percepción de los colores. Así, un objeto blanco es aquel que refleja toda la luz visible, mientras que un objeto negro absorbe toda la luz visible y no refleja ninguna. El objeto rojo, por ejemplo, será el que absorba los otros seis colores del arcoiris y refleje únicamente el rojo.

Este es el motivo por el que, si no hay una fuente emisora de luz (sea natural o artificial), no se aprecian los colores. Los cuerpos no tienen color por sí mismos, sino sólo como efecto de la reflexión de la luz. La tecnología basada en el espectro de la luz visible no funciona en ausencia de luz, o en condiciones de poca visibilidad.

La radiación infrarroja: principio de emisión

A diferencia de lo que ocurre con la luz visible, la radiación infrarroja no sólo es absorbida y reflejada, sino que, sobre todo, es emitida por los cuerpos. Todos los cuerpos con temperatura superior al cero absoluto, es decir, el 0° Kelvin (-273 °C o -459 °F) emiten radiación infrarroja. Incluso objetos fríos como el hielo emiten este tipo de radiación, en la medida en que su temperatura no llega a ser tan baja como el cero absoluto.

Puesto que los cuerpos por sí mismos son una fuente de radiación, la generación de imágenes a partir de esta radiación no depende de influencias externas a los propios objetos captados por la cámara. En consecuencia, la tecnología termográfica simplemente capta los umbrales de radiación emitida y genera una imagen que llega a ser muy precisa en los equipos más sensibles.

Cierto es que, como además de absorber y emitir, también los cuerpos reflejan radiación infrarroja (un espejo, por ejemplo, que refleja la luz solar, también refleja la radiación infrarroja, sin perjuicio de la que emite por sí mismo), hay que escoger las cámaras con las especificaciones adecuadas a los entornos que necesitamos vigilar, pues en caso de que nos encontremos, v.gr., en un entorno industrial con mucha superficie reflectante, las lecturas pueden distorsionarse si el calibrado no es el óptimo.

En estas imágenes proporcionadas por Axis, se puede advertir la diferencia entre las limitaciones de la cámara de imágenes visuales (columna de la derecha) y las imágenes captadas con cámara térmica (columna de la izquierda). Los círculos verdes marcan la ubicación de la persona en cada imagen. Se aprecia con claridad en las generadas por la cámara térmica, mientras que la cámara de imagen visual no puede captar la presencia de un ser humano en la zona umbría ni entre el fondo neblinoso.

Conceptos a tener en cuenta

Además de lo que acabamos de ver en relación con el espectro electromagnético y el principio de emisión, conviene atender también a ciertos aspectos a la hora de escoger las cámaras térmicas que necesitamos para proteger nuestra instalación o controlar un proceso industrial.

Paletas de color y paletas isotermales

Estamos habituados a una imagen térmica de colores vivos, pero las imágenes que generan las cámaras no son de color, sino que trabajan en un amplio rango de grises que van del blanco al negro. El ojo humano capta mejor las diferencias con color, razón por la que actualmente la mayoría de los equipos incorporan unas paletas de color digitales.

Dentro de estas paletas, destacan las llamadas paletas isotermales, que permiten un cierto rango de ajuste personalizado. Las paletas isotermales están fijadas con unos límites, pero es posible ajustar las temperaturas para los diferentes rangos de color, de manera que si se alcanza una temperatura considerada como crítica, destaque en la imagen y llame la atención del vigilante. El uso de esta paleta es sobre todo industrial, para aquellas instalaciones en las que se precisa llevar un control de las temperaturas de los equipos, y proceder a ejecutar los correspondientes protocolos de emergencia cuando estas sufren variaciones peligrosas.

En la secuencia gráfica proporcionada por Axis, se aprecia de izquierda a derecha, la imagen captada por una cámara visual, la imagen captada por la cámara térmica y esta misma una vez aplicada la paleta de color.

Rango de detección y resolución

Para un sensor térmico, la diferencia de temperatura entre el objeto y el fondo tiene que ser al menos de 2oC. Se parte de la base de que la información de los sensores va a ser procesada por una persona, pero si es procesada por una aplicación algorítmica, hay diferencias entre el número de píxeles que se necesitan para realizar la operación. Todos los softwares de analítica necesitan trabajar con un determinado número de píxeles, pero varían de unos a otros. El número de píxeles será distinto, además, en función del nivel de concreción que se precisa: detección (reconocer que hay un objeto), reconocimiento (detectar qué tipo de objeto) o identificación (distinguir las características del objeto).

Por otra parte, hay que tener en cuenta el pixel pitch, o distancia que hay entre cada uno de los píxeles que conforman la imagen: cuanto más pequeño sea ese espacio, esa distancia entre píxeles, mayor será la resolución. Esto permite jugar con otros elementos de la cámara, como las lentes, ya que cuanto menor sea el espacio entre píxeles, también el tamaño del sensor se hace más pequeño y por tanto las ópticas (muy caras, pues están hechas de germanio), también pueden reducirse.

Sopa de siglas: AGC, NETD, NUC

Muchas tecnologías tienen prospectos y manuales plagados de siglas anglosajonas. Las cámaras térmicas no son una excepción. Vamos a intentar resumir algunas de ellas:

AGC (automatic gain control): Se trata de la incorporación de controles automáticos de ganancia, brillo, contraste y otras propiedades de la imagen, de modo que se puedan optimizar las imágenes resultantes.

NETD (noise equivalent temperature difference): Define los límites de “ruido”, o la temperatura mínima que se necesita para que un objeto se distinga de las interferencias térmicas que pueden confundir al sensor. Cuanto más pequeña sea esta tasa, más preciso será el sensor. De todos modos, es difícil comparar los valores de este parámetro, porque pueden haber sido calculados utilizando diferentes métodos, o en condiciones ambientales distintas.

NUC (non-uniform correction): Se trata de un algoritmo que corrige las potenciales variaciones no solicitadas en la medición, bien sean variaciones de fabricación en sensores (que provocan píxeles no uniformes para representar la información sobre la temperatura), ruidos provocados por cambios de la temperatura, o diferencias en la generación de imágenes. El NUC trata de corregir estas y otras imprecisiones de modo que la señal de salida se corresponda con la de entrada del modo más uniforme posible.

Analítica con las cámaras térmicas

En los tiempos que corren, para optimizar el funcionamiento de nuestros equipos de seguridad necesitamos integrarlo en sistemas de análisis de vídeo.  Las lentes reciben la radiación infrarroja y responden generando impulsos eléctricos, que se envían en forma de valores de temperatura a un procesador de señal de imagen que los convierte en datos de vídeo para su presentación en una pantalla. A partir de este principio, las posibilidades que ofrecen los sistemas de analítica son amplísimas.

En el caso de la protección perimetral, por ejemplo, la analítica de red proporciona un sistema completo de detección y alarma efectivo y permite gestionar la seguridad de las áreas protegidas y las emergencias que puedan producirse.

La analítica de red aplicada a las cámaras térmicas permite, por una parte, que ante determinado evento programado la cámara envíe una doble señal: al encargado de verificar la alarma (que con la imagen térmica se puede comprobar fácilmente) y al switch del equipo, que a su vez notificará y pondrá en marcha las cámaras de imagen, recibiéndose toda la información en el centro de control, que procederá a la identificación del intruso.

Protección de la intimidad y los datos personales

No queremos dar por finalizado este artículo sin referirnos a la relación entre las cámaras térmicas y la protección de la intimidad personal de quienes se puedan ver situados en el campo de acción de un equipo de estas características. En España, en tanto no se promulgue el esperado reglamento sobre videovigilancia, la normativa aplicable a las cámaras de seguridad viene dispersa en la normativa de seguridad privada y, sobre todo, en la Instrucción 1/2006, de 8 de noviembre, de la Agencia Española de Protección de Datos, sobre el tratamiento de datos personales con fines de vigilancia a través de sistemas de cámaras o videocámaras.

Esta normativa toma como referencia las cámaras de imágenes visuales, pero es aplicable a las instalaciones con cámaras térmicas en la medida en que «las referencias contenidas en esta Instrucción a videocámaras y cámaras se entenderán hechas también a cualquier medio técnico análogo y, en general, a cualquier sistema que permita los tratamientos previstos en la misma» (art.1.1 i.f.).

Conforme a esta instrucción (anclada en la Ley de Protección de Datos), la instalación de cámaras y sistemas de videovigilancia debe estar presidida por el principio de proporcionalidad, que la propia norma define en el artículo 4.2:

«Sólo se considerará admisible la instalación de cámaras o videocámaras cuando la finalidad de vigilancia no pueda obtenerse mediante otros medios que, sin exigir esfuerzos desproporcionados, resulten menos intrusivos para la intimidad de las personas y para su derecho a la protección de datos de carácter personal.»

Teniendo en cuenta que las cámaras térmicas permiten cumplir con la finalidad de vigilancia y prevención sin que las personas detectadas puedan ser identificadas (a diferencia de lo que ocurre con las imágenes visuales, que permiten la identificación del sujeto concreto por sus características físicas), en bastantes ocasiones podrán ser consideradas un medio menos intrusivo para la intimidad y la protección de datos de las personas.


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Departamento de Marketing – Diid.

Moratoria del Grado 3: es tiempo de ponerse al día

Como sabemos, en agosto de 2021 termina el plazo para adecuar las instalaciones de seguridad a la Norma UNE-EN 50131-1 y concordantes, normas que establecen la regulación de los grados de seguridad de los equipos.

Esta moratoria ha supuesto un respiro en especial para quienes están obligados a incorporar sistemas de grado 3, toda vez que la Orden INT/316/2011, de 1 de febrero, sobre funcionamiento de los sistemas de alarma en el ámbito de la seguridad privada, establecía en un principio que este plazo se limitaba a dos años. Posteriormente, en atención a las dificultades sobrevenidas con la crisis, se amplió el tiempo a diez años desde la entrada en vigor de la orden citada en agosto de 2011.

En consecuencia, quedan apenas dos años para el fin de la moratoria. Es tiempo, por tanto, de ponerse al día.

Grados de seguridad

Aunque nos vamos a centrar en el grado 3, conviene recordar cuáles son los grados de seguridad establecidos en la norma y a qué tipo de espacios se aplican.

La Norma UNE-EN 50131-1 establece cuatro grados de seguridad en función del riesgo, quedando en esta Orden asignados, además, en virtud de la naturaleza y características del lugar en el que se va a efectuar la instalación y de la obligación, o no, de estar conectados a una central de alarmas o centro de control, del modo siguiente:


Grado 1: bajo riesgo.

Para sistemas de alarma dotados de señalización acústica, que no se vayan a conectar a una central de alarmas o a un centro de control. Se supone que los intrusos o malhechores poseen conocimientos muy escasos acerca de los sistemas de seguridad y que sólo utilizan una gama limitada de herramientas de fácil adquisición.


Grado 2: riesgo bajo a medio.

Dedicado a viviendas y pequeños establecimientos, comercios e industrias en general, que pretendan conectarse a una central de alarmas o, en su caso, a un centro de control. Se supone que los intrusos o malhechores poseen conocimientos limitados acerca de los sistemas de seguridad y que usan de una gama general de herramientas e instrumentos portátiles (por ejemplo, un polímetro).


Grado 3: riesgo medio/alto.

Destinado a establecimientos obligados a disponer de medidas de seguridad, así como otras instalaciones comerciales o industriales a las que por su actividad u otras circunstancias se les exija disponer de conexión a central de alarmas o, en su caso, a un centro de control. Se supone que los intrusos o malhechores poseen conocimientos de los sistemas de seguridad y disponen de una gama amplia de herramientas y equipos electrónicos portátiles.


Grado 4: alto riesgo

Reservado a las denominadas infraestructuras críticas, instalaciones militares, establecimientos que almacenen material explosivo reglamentado, y empresas de seguridad de depósito de efectivo, valores, metales preciosos, materias peligrosas o explosivos, requeridas, o no, de conexión con central de alarmas o, en su caso, a centros de control. Para usar en los casos en los que la seguridad es prioritaria sobre todos los demás factores. Se supone que los intrusos o malhechores disponen de las habilidades o recursos para planificar de forma detallada la intrusión o un atraco y que poseen una gama completa de equipos e, incluso, de medios para sustituir los componentes del sistema de seguridad.

Establecimientos obligados al grado 3

Están obligados a instalar sistemas de seguridad de grado 3 los siguientes tipos de establecimientos:

– Joyerías.

– Museos (galerías de arte, tiendas de antigüedades).

– Estaciones de servicio y unidades de suministro de combustibles y carburantes.

– Administraciones de loterías y despachos de apuestas mutuas.

– Salas de bingos (más de 150 jugadores) y salones de máquinas de juego (más de 75 máquinas de juego).

– Empresas de seguridad.

Por aplicación de la D.t.1ª de la Orden INT/316/2011, estos establecimientos tienen que adaptar sus sistemas de seguridad antes de agosto de 2021.

Cómo se certifican los sistemas

Una de las finalidades de esta normativa es lograr que los sistemas de seguridad sean cada vez más seguros, de tal forma que se vayan adaptando a los nuevos modelos de delincuencia y a los avances tecnológicos, además de intentar que el número de falsas alarmas se reduzca. Es evidente que no pueden ser los propios fabricantes los que declaren que sus productos cumplen los exigentes requisitos de la normativa.

La Norma EN50131 enumera los requisitos para todos los aspectos de un dispositivo de seguridad. Esto obliga a los fabricantes a buscar y encontrar soluciones y los empuja a crear un producto de total fiabilidad. Obtener la certificación es un desafío para los fabricantes, que deben someter sus equipos a complicadas pruebas que deben ser realizadas por laboratorios homologados en la comunidad europea, independientes del propio fabricante.

Ejemplo: certificación del detector de grado 3 DT8016AF4 de Honeywell

Detector DT8016AF4 (ficha técnica y certificado)

Vamos a tomar como ejemplo el detector de Honeywell DT8016AF4. Para obtener la certificación de Grado 3, ha tenido que superar el proceso de pruebas en laboratorio independiente y en las condiciones que la norma marca para su realización. Se ha aplicado la certificación UNE-EN 50131-2-4:2008, reguladora de los requisitos para detectores combinados de infrarrojos pasivos y microondas.

Las condiciones atmosféricas generales en la medición y en los laboratorios de ensayo deben ser uniformes y estar dentro de unos valores determinados. Es necesario que las pruebas de detección se realicen en un área cerrada, libre de obstáculos y de corrientes y lo suficientemente grande como para que las reflexiones no afecten a las mediciones. También se regulan la emisividad de paredes y suelo e incluso las medidas físicas de la persona que va a ser el objetivo utilizado en el ensayo, sus ropas y la determinación de la temperatura de las distintas partes de su cuerpo. Por supuesto, no sólo se regulan con minuciosidad las condiciones, sino también los procedimientos y los equipos que se han de utilizar para los distintos ensayos, así como los rangos de resultados esperados para cada uno de los grados de la certificación:

Ensayo básico de detección (PIR y microondas) y ensayo de paseo, que incluye: verificación del funcionamiento, de la detección a través del límite y dentro del límite marcado por el fabricante para el dispositivo, de la detección a alta velocidad, del funcionamiento con movimiento intermitente y, por supuesto, si existe o no una reducción significativa de estos parámetros en relación con los especificados por el fabricante.

Se comprueba también el retardo del encendido, el intervalo de tiempo entre señales y la señalización de la detección.

Auto-ensayos para verificar el funcionamiento del detector.

Inmunidad al funcionamiento incorrecto, por el que se pone la tecnología de microondas en un estado en el que la tecnología PIR pueda provocar una señal de intrusión (exposición al flujo de aire, a la radiación próxima) o al revés, a la tecnología pasiva de infrarrojos en situaciones que puedan provocar mensajes de intrusión de la tecnología microondas (luces fluorescentes).

Seguridad frente a la manipulación, en todas sus vertientes: resistencia al acceso no autorizado al interior del dispositivo y detección de dicho acceso; detección de la retirada de la superficie de montaje; resistencia a la reorientación de los montajes ajustables; resistencia a las interferencias de campo magnético; detección del enmascaramiento del detector (este apartado resulta especialmente exigente y prolijo); inmunidad a señales de enmascaramiento falsas…

Ensayos eléctricos para medir el consumo de corriente, los cambios de tensión, etc.

Por supuesto, incluye también la definición de los procedimientos para la clasificación ambiental (ensayos de funcionamiento, de resistencia, etc.).

Las pruebas y ensayos pueden durar días. En el caso del detector DT8016AF4 de Honeywell, los tests han dado unos resultados óptimos, confirmando además la fiabilidad de soluciones propias patentadas por el fabricante para este detector, como las relativas al sensor inercial, al procesamiento de la señal PIR, o las soluciones en ángulo cero, autodiagnóstico e instalación. Otras características del detector DT8016AF4 que han superado con éxito las pruebas que llevan a la certificación se refieren a  la tecnología antienmascaramiento por infrarrojo activo, la óptica de espejo (que permite reducir las falsas alarmas) o las resistencias de final de línea RFL integradas en las señales de alarma, de támper y de antienmascaramiento, para reducir los posibles errores durante la instalación.

Adaptarse o perder dinero

Adaptar las instalaciones al grado 3 implica un importante desembolso. Conviene aprovechar ofertas, como la que tenemos hasta fin de año en Diid con el detector cuya certificación acabamos de estudiar, lo cual supone un ahorro considerable. Después habrá que completar la instalación con otros dispositivos en toda la cadena del sistema: pueden añadirse diversos tipos de detectores (p.ej., sísmicos), se necesita una central adecuada que procesará los datos recibidos de los sensores, dispositivos de señalización y aviso, de activación/desactivación, etc.

Sin embargo, este gasto debe contemplarse como una inversión que, a la larga, permite ahorrar dinero. En primer lugar, porque cuando la moratoria termine las administraciones públicas podrán imponer graves sanciones económicas en caso de inspección. En segundo lugar, porque los sistemas de grado 3 son muy eficaces en la protección de los bienes y edificios, y muchas compañías aseguradoras los exigen. Un sistema de grado 3 puede suponer una notable rebaja en la prima del seguro. Por último, toda mejora en la seguridad es un avance en la protección de los bienes y personas a nuestro cargo: ¿cómo de alto es el precio de la seguridad?

Departamento de Marketing – Diid.