1 Emergenze Attività di monitoraggio manto stradale: obiettivi Progettare e realizzare un sistema...

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Emergenze

Attività di monitoraggio manto stradale:obiettivi

Progettare e realizzare un sistema che permetta di controllare in modo

automatico lo stato del manto stradale. Gli input del sistema saranno

costituiti da: sensori per la misura delle condizioni atmosferiche, uno

user terminal, un sistema di comunicazione UMTS/GPRS e un serie di

telecamere per la rilevazione ottica. I fotogrammi acquisiti saranno

elaborati al fine di rilevare un insieme di “elementi” che il sistema sarà

addestrato a riconoscere. Ad esempio, il sistema potrà identificare:

tombini, binari, buche, e altri oggetti/forme che possono caratterizzare il

manto stradale

Sottoprogetto:

Elaborazione di Immagini Georeferenziate per il Controllo e

laSorveglianza del Territorio

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Emergenze

La stazione meteorologica NMS-1001A del N-LAB è in grado di comunicare al calcolatore le informazioni tramite una connessione seriale di tipo RS-232 oppure senza fili Bluetooth. Nella configurazione utilizzata sono presenti tre sensori :

Temperatura superficiale a distanza

Temperatura ed umidità dell’aria. Pressione

La versione utilizzata della telecamera Pike, ovvero la “F-032B/C” è in grado di acquisire fotogrammi ad una risoluzione di 640 per 480 pixel e ad una profondità di colore di 8, 10, 12, 14 oppure 16 bit. Il “frame rate” più elevato possibile è di 208 fps

Ricevitore GPS: Ichona-Fujitsu ICH-F32 a trentadue canali con possibilità di funzionare in modalità Differential-GPS. Esso è inoltre dotato di una connessione Bluetooth

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:architettura HW

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Emergenze

Gestione delle comunicazione con il ricevitore GPS, acquisizione e processamento delle informazioni provenienti da esso

Gestione delle comunicazione con la centralina meteorologica, acquisizione e processamento delle informazioni provenienti da essa

Acquisizione dei fotogrammi dalla, o dalle, telecamere e accorpamento ad esse delle informazioni provenienti dalle due parti precedenti in modo tale da costituire una struttura dati unica.

Confronto dei fotogrammi acquisiti con le immagini presenti nella base dati e memorizzazione di tutte le informazioni di interesse in una base dati

Interfacciamento con l’utente

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:architettura SW

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Emergenze

All’avvio dell’applicazione viene richiesto all’utente, di selezionare la telecamera da utilizzare e di effettuarne la configurazione in termini di risoluzione, codifica e “frame rate”.

La selezione e la configurazione della telecamera sono demandate al modulo di acquisizione

Nel caso in cui il sistema utilizzi più d’una telecamera, tale procedimento è effettuato in maniera indipendente per ogni periferica

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:GUI selezione telecamera

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Emergenze

Monitoraggio manto stradale:principio di funzionamento del SW

Sottoprogetto:



Pre-processamento dell’immagine campioneRidimensionamento a 128x128 pixelCalcolo della trasformata di HaarSelezione e quantizzazione dei coefficientiPer ogni immagine nella base dati viene effettuato il calcolo del

punteggio inizialePer ogni colore e per ogni coefficiente non nullo della trasformata

wavelet dell’immagine da confrontare viene utilizzata la lista di identificatori delle immagini per generare un punteggio

Tramite un algoritmo di tipo “heap select” vengono posti all’attenzione dell’utente le n immagini con il valore del punteggio “migliore”

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Emergenze

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:GUI operatore (1/2)

Stato connessione GPS

Frame identificato comesomigliante nel DB

Dati centralina Climtronic

Frame analizzati

Frame corrente

Dati GPS

Statistica su fotogrammiacquisiti e analizzati

Parametri di controllo della telecamera

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Emergenze

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:GUI operatore (2/2)

Gestione immagini DB di riferimento Annotazione

Immagine selezionata

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Emergenze

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:test e risultati

Identificazione corretta

Falso positivo

Falso negativo

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Emergenze

Sottoprogetto:




I prova: asfalto e assenza di ombre proiettate II prova: asfalto con ombre proiettateIII prova: pavimentazione irregolare

con ombre proiettate

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Emergenze

Sottoprogetto:




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Emergenze

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:problemi

Ombre proiettate

Oggetti “estranei”

Riconoscimenti multipli dello stesso oggetto

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Emergenze

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:presentazione risultati

CentroServizi“Stato” manto

stradale

Parametri climatici

Situazione traffico

Incidenti stradali

Cantieri stradali

DB Toolcartografico

Utente

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Emergenze

Monitoraggio manto stradale:DB generato

Sottoprogetto:


laSorveglianza del TerritorioColonne della tabella che vengono effettivamente utilizzate:

Latitudine Longitudine altezzacommento (ovvero il commento ottenuto dall’immagine selezionata come più somigliante)temperatura (dell'aria)temperatura_stradaumiditàtime (contenente il tempo UTC in cui è stato acquisito il fotogramma)link (contiene l’URL in cui è memorizzato il fotogramma)

Le colonne seguenti non sono invece utilizzate:eventiAtmosfericiincidentelavoriInCorsotimeBegin serve per i lavori in corsotimeEnd (utilizzato per determinare il termine di un’istanza di lavori in corso)livello (utilizzato per indicare la “consistenza” dell’evento)labelIDtype (indica il tipo di evento atmosferico)

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Emergenze

Sottoprogetto:



Monitoraggio manto stradale:presentazione risultati

Info disponibili su“eventi”

Visualizzazione “evento”su mappa

Acquisizione dal DB “eventi”

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Emergenze

Monitoraggio manto stradale:conclusioni

Sottoprogetto:



Stato dell’arte riconoscimento forme (100% - completato)

Raccolta requisiti utente e scenari applicativi (??%)

Progettazione architettura sistema (100% - completata)

Realizzazione sistema (90% - prototipo sw completato; manca

supporto telecamera per pattugliatore)

Test sul campo (10% - appena iniziati, da terminare entro

31.03.08)

Buoni risultati se il sistema può lavorare in “certe condizioni”

(vedi attività future)

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Emergenze

Monitoraggio manto stradale:attività future

Sottoprogetto:



Installazione telecamera mediante supporto

Valutazione di condizioni di illuminazione artificiale per

riduzione/eliminazione problema dovuto a ombre proiettate

Ulteriori test

Sostituzione ricevitore GPS con ricevitore sviluppato nell’ambito di

GAL-PMI (test di confronto??)

Valutazione della possibilità di sostituire tool cartografico con

quello di LCT

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Emergenze

OBIETTIVO: Questa attività ha come obiettivo primario quello di elaborare un sistema basato su una piattaforma mobile che consenta di controllare il territorio riducendo sia i rischi per gli operatori sia i costi a carico degli Enti. In particolare, la piattaforma aerea in questione deve poter svolgere missioni di volo autonomo oltre che in pilotaggio remoto, di durata di circa 30-40 minuti, trasportando quale carico utile una serie di sensori.

Attività previste in origine: Raccolta requisiti utente Definizione scenari applicativi Definizione architettura di sistema Progettazione piattaforma Definizione payload Definizione DB aerodinamico Definizione dell’architettura del sistema di

controllo Sintesi dei guadagni per l’autopilota Studio di algoritmi di target tracking Costruzione piattaforma Integrazione sistemi Prove volo

Sottoprogetto:



Attività di Target Tracking:genesi

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Emergenze

Target Tracking:conclusioni

Sottoprogetto:



Iniziata gennaio 2007 e terminata dicembre 2007

Stato dell’arte algoritmi di target tracking IR (100% - completato)

Raccolta requisiti utente e scenari applicativi (100% - completata)

Progettazione architettura sistema (100% - completata)

Realizzazione sistema (100% - completata)

Test di Lab. (100% - completata)

Risultati:

Algoritmo e SW di TT per velivoli autonomi

Articolo in corso di revisione su IEEE Transactions on

Aerospace and Electronic Systems

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