WORKSHOP

Localizzazione ed identificazione video/radio intelligente

1.  Percezione per robotica mobile 2.  Tecniche di localizzazione e identificazione di persone

3.  Smart People Surveillance

Relatore: Massimo Bertozzi - Laboratorio RFID&VIS-LABS

Introduzione

  Chi siamo   Introduzione alla percezione in robotica mobile   Problemi della robotica mobile   Campi applicativi

  Industriale   Agricolo   Automobilistico

  Due casi di studio   BRAiVE   VIAC

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Chi Siamo

  Il Centro Interdipartimentale RFID&VISLabs nasce nell’ambito della rete Alta Tecnologia della Regione Emilia Romagna   VisLab   RFIDLab

  Esperienza pluriennale nell’ambito della robotica mobile   Visione artificiale   Percezione   Fusione sensoriale   Campo automobilistico ma non solo

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Precedenti esperienze 4

Precedenti esperienze 5

Precedenti esperienze 6

Precedenti esperienze 7

Precedenti esperienze 8

Precedenti esperienze 9

Precedenti esperienze 10

Percezione in robotica mobile

  Sensori utilizzati principalmente   Telecamere   Laserscanner (radar)   Sensori inerziali   (GPS)

  Fusione sensoriale

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Percezione in robotica mobile

  Visione come strumento principe   Vantaggi:

  Costo   Sensore passivo   Non ci sono parti in movimento   Facilmente integrabile   Sovrapponibile alla percezione umana   Ampio angolo di osservazione

  Svantaggi   Misura non diretta   Non sempre estende percezione guidatore

  Fusione sensoriale

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Problematiche della percezione «mobile»

  Alcune differenze rispetto alla percezione «fissa»   Installazione   Cablaggio   Controllo Illuminazione   Ego motion   Oscillazione e vibrazioni

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Installazione

  Problematiche:   Dimensioni sensori

 Non sempre compatibili con veicolo  Influenzano scelta elaborazione

  Parti in movimento  Laserscanner

  Visibilita’  Tipica telecamere

–  FIR –  SWIR

  Protezione

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Cablaggio

  Due problemi distinti   Comunicazione

 Alcuni standard gia’ operativi –  ISOBus –  CAN

 Problema throughput –  CAN 1 Mbs

  Cablaggio fisico  Costi  Guasto

  Scelte possibili   CAN   Firewire & USB   LVDS

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Controllo illuminazione

  Spesso non possibile controllare illuminazione   Illuminazione non artificiale   Orientazione sensore cambia

 Anche velocemente   Altre fonti di illuminazione

 Altri veicoli

  Non solo robotica «mobile»   Visione outdoor vs indoor

  Non sempre vero per «indoor»   Altri problemi:

  Riflessi   Illuminatori specifici (NIR)

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Ego motion

  Il veicolo si muove rispetto al mondo   Tutto si muove!

  Impatto su sensori che «scandiscono»   Telecamera «scansione elettronica»   Laserscanner «scansione meccanica»

  Effetti indesiderati   Visione: Blur

 interallacciamento   Laserscanner: disallineamento punti

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Oscillazioni e vibrazioni

  Non solo il veicolo si muove   Movimenti singoli dei sensori

  Sorgente di rumore   Problemi di calibrazione

 intercalibrazione

  Soluzioni possibili:   Stabilizzazione   Calibrazione automatica

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Campi applicativi

  Robotica industriale   Uno dei primi campi applicativi

 Magazzini automatizzati  Movimentazione merci

  Perche’  Sicurezza  Costi

  Prime soluzioni basate su strutturazione ambiente  Chiodi magnetici  Cavi  Linee guida

  Problemi:  Ambiente non statico  Altri veicoli o pedoni

  Soluzioni  Strutturare veicolo

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Impossibile visualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riavviare il computer e aprire di nuovo il file. Se viene visualizzata di nuovo la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuovo.

Campi applicativi

  Settore agricolo   Ricaduta dal campo

automobilistico  Ambiente non strutturabile  Ambiente pero’ semplice

  Perche’  Sicurezza  Costi  Ottimizzazione funzioni  Orari

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Impossibile visualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riavviare il computer e aprire di nuovo il file. Se viene visualizzata di nuovo la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuovo.

Campi applicativi

  Settore automobilistico   Ambiente

 Complesso  Parzialmente strutturato  Vasto e vario

  Motivazioni  Sicurezza  Registrazione  Obblighi legali e assicurativi

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Caso di studio: BRAiVE

Impossibile visualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riavviare il computer e aprire di nuovo il file. Se viene visualizzata di nuovo la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuovo.

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BRAiVE: funzioni 23

BRAiVE: test 24

VisLab Autonomous Intercontinental Challenge 25

  13,000 km in:   Ambiente non controllato e   Per molto tempo

  Su due continenti (differenti morfologie geografiche, traffico, clima, infrastrutture)

… con piccoli veicoli elettrici

VIAC: requisiti

  Non e’ possibile fare ipotesi su:   Struttura strade   Comportamento altri veicoli e pedoni   Disponibilita’ mappe e informazioni GPS

  Non si puo’ provare prima

  Occorre essere preparati per tutto!

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VIAC: i veicoli

  4 veicoli   7 telecamere   4 laserscanner   GPS   V2V radio

+ altri dispositivi

  3 PC

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VIAC la spedizione

  2 veicoli in funzione   2 veicoli di backup

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VIAC: veicoli di supporto

  4 camper   2 camion   1 bisarca   Circa 20 persone

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VIAC: cosa abbiamo imparato

  Era un test   Sviluppo continuo   Acquisizione dati

 Circa 50 Tbyte di dati sincronizzati!

  Necessario correggere manualmente in alcune situazioni   Problemi climatici   Problemi relativi all’informazione disponibile   Traffico caotico

Necessario adattarsi ad usi e costumi!

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Partners 50

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Localizzazione ed identificazione video/radio intelligente

1.  Percezione per robotica mobile 2.  Tecniche di localizzazione e identificazione di persone

3.  Smart People Surveillance

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