Visione Artificiale nell Automotive

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Giuditta Tarantino
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1 Visione Artificiale nell Automotive Una presenza diffusa

2 Introduzione Nell ultimo decennio, la necessità di controlli automatici sempre più accurati ha portato ad un intensa integrazione dell industria automobilistica con il mondo della visione artificiale. Questa evoluzione ha delineato lo sviluppo di applicazioni negli ambiti di: Produzione industriale Applicazioni di controllo in cui la visione artificiale tende a focalizzarsi su problematiche di carattere industriale finalizzate al controllo di qualità.questo implica che i sensori di visione e il sistema di controllo sono spesso integrati con il processo di elaborazione delle immagini per avere efficienti prestazioni realtime HW/SW. Applicazioni a bordo veicolo Applicazioni per l individuazione di condizioni di pericolo correlate con la riduzione dell efficienza del guidatore (stati di affaticamento) o conduzione potenzialmente rischiosa. Monitoraggio e controllo del traffico Applicazioni di carattere ambientale in cui l attenzione si focalizza sulla scena 3D ottenuta da una o più immagini. Il metodo è basato su assunzioni più o meno complesse formulate sulla scena che, in generale, rappresenta eventi di tipo dinamico.

carattere industriale finalizzate al controllo di qualità.

3 Produzione industriale APPLICAZIONI DELLA VISIONE NELL INDUSTRIA Il controllo di qualità del processo produttivo industriale automobilistico coinvolge la visione industriale nelle seguenti operazioni: ISPEZIONE LETTURA CODICI MISURA GUIDA ROBOT Presenza/Assenza Rilevamento Difetti Verifica Assemblaggio Datacode 2D Codice a Barre 1D OCR / OCV Misura 3D Misura 2D Misura 1D Pick & Place

operazioni: ISPEZIONE LETTURA CODICI MISURA GUIDA ROBOT Presenza/Assenza Rilevamento Difetti

4 Produzione industriale ISPEZIONE PRESENZA/ASSENZA

5 Produzione industriale ISPEZIONE RILEVAMENTO DIFETTI

6 Produzione industriale ISPEZIONE VERIFICA ASSEMBLAGGIO

7 Produzione industriale LETTURA CODICE 2D DATACODE

8 Produzione industriale LETURA CODICE 1D BARCODE

9 Produzione industriale LETTURA CODICE OCR/OCV

10 Produzione industriale MISURA

11 Produzione industriale MISURA MISURA 1D/2D

12 Produzione industriale GUIDA ROBOT Rilevamento oggetti Calibrazione Camera HandEye Transformazione Sistema di Coordinate PICK & PLACE

13 Applicazioni a bordo veicolo SISTEMI DI SUPPORTO ALLA GUIDA E NAVIGAZIONE AUTOMATICA Obiettivi di sviluppo: Conduzione automatica dei veicoli Rilevamento di situazioni potenzialmente pericolose Approccio model-driven al rilevamento in real-time delle linee di delimitazione delle corsie: Il sistema è basato su una conoscenza a priori dei profili da individuare e utilizza una videocamera monoculare monocromatica per l identificazione dei contorni mediante la sovrapposizione di filtri basati su gradient threshold e sulla prospettiva geometrica. (A. Brogli, S.Bertè, Dipartimento di Ingegneria dell Informazione, Università di Parma).

conoscenza a priori dei profili da individuare e utilizza una videocamera monoculare monocromatica per l identificazione dei contorni mediante la

14 Applicazioni a bordo veicolo IMPIEGO DI SISTEMI DI VISIONE PER L IDENTIFICAZIONE DI STATI DI AFFATICAMENTO DURANTE LA GUIDA Approccio Rilevamento di indicatori fisici di affaticamento Valutazione delle prestazioni nella guida Rilevamento di comportamenti genericamente pericolosi Parametri rilevati Tracking degli occhi e direzione sguardo Posizione delle palpebre Frequenza di chiusura palpebre Posizione del capo Tracking di contorni corsie di marcia e confronto con input di guida Immagini del percorso e acquisizione accelerazioni per post-analisi del comportamento Tracking della sede stradale per analisi in real-time di comportamenti a rischio facelab TM

direzione sguardo Posizione delle palpebre Frequenza di chiusura palpebre Posizione del capo Tracking di contorni corsie di marcia e confronto con input di guida

15 Applicazioni a bordo veicolo SENSORI OTTICI PER APPLICAZIONI AUTOMOTIVE Sono attualmente disponibili soluzioni basate su sensori ottici, videocamere speciali e software di visione, destinati alla gestione e monitoraggio di eventi altamente dinamici. Le applicazioni riguardano: Acquisizione in tempo reale di veicoli in avvicinamento e sorpasso, tramite sensori di movimento annegati negli specchietti retrovisori rilevamento integrato multi-sensore di condizioni ambientali (nebbia, pioggia, abbagliamenti, oscuramento del parabrezza) identificazione dei contorni della sede stradale controllo frontale e laterale dei veicoli rilevamento della posizione passeggeri identificazione di ostacoli

Le applicazioni riguardano: Acquisizione in tempo reale di veicoli in avvicinamento e sorpasso, tramite sensori di movimento annegati negli specchietti retrovisori

16 Monitoraggio e controllo del traffico MONITORAGGIO E CONTROLLO DEL TRAFFICO STRADALE L impiego dei sistemi vision-based al monitoraggio del traffico include: rilevamento e monitoraggio in punti di intersezione significativi conteggio e classificazione dei veicoli monitoraggio e controllo delle velocità di percorrenza occupazione delle corsie rilevamento delle code monitoraggio delle condizioni ambientali (pioggia, neve, nebbia) controllo attivo/selettivo di attuatori (barriere, segnali luminosi)

classificazione dei veicoli monitoraggio e controllo delle velocità di percorrenza occupazione delle corsie rilevamento

17 Monitoraggio e controllo del traffico SMART-CAMERA PER MONITORAGGIO E CONTROLLO Vantaggi collegati all impiego di Smart-camera: Semplicità di installazione rispetto a sensori di altro tipo Flessibilità in funzione degli obiettivi Capacità di eseguire elaborazioni locali con riduzione del carico di lavoro sul destinatario delle informazioni (Centri Controllo) Problemi: Occlusione in condizioni di traffico congestionato(soluzioni: multicamera ) Falsi rilevamenti dovuti a ombre di veicoli (algoritmi di eliminazione) Acquisizioni notturne

elaborazioni locali con riduzione del carico di lavoro sul destinatario delle informazioni (Centri Controllo) Problemi: Occlusione in

18 Monitoraggio e controllo del traffico CONTEGGIO DEI VEICOLI Algoritmi Virtual Inductive Loop (VIL) Gli algoritmi VIL simulano, mediante l analisi di porzioni di immagini acquisite da videocamere, l impiego di spire induttive annegate nell asfalto per il rilevamento del transito di autoveicoli. Vantaggi rispetto all impiego di trasduttori fisici Numero e dimensioni dei VL possono essere modificati per affinare l accuratezza di rilevamento. Il rateo di failure associato con un induttore fisico è annullato I costi di installazione e manutenzione sono minimi, non essendo richiesto l intervento sul manto stradale I Virtual Loop possono essere rilocati in funzione delle esigenze di flessibilità e dell accuratezza richiesta. (E. Varani DEIS Dip. di Elettronica, Informatica e Sistemistica dell Università di Bologna)

Vantaggi rispetto all impiego di trasduttori fisici Numero e dimensioni dei VL possono essere modificati per affinare l accuratezza di rilevamento.

19 Monitoraggio e controllo del traffico TRACKING L analisi delle immagini catturate consente l estrapolazione di informazioni significative sull evoluzione tipica del traffico in nodi di particolare interesse (densità, profili di velocità, ecc.). Acquisizione immagini Analisi ed estrapolazione dei dati significativi (progetto ENVIMON - VTT Technical Research Centre Finlandia)

particolare interesse (densità, profili di velocità, ecc.).

20 Monitoraggio e controllo del traffico RILEVAMENTO DEI DATI DI FLUSSO Halcon: una fra le librerie più complete attualmente disponibili, per l image processing e il rilevamento dei vettori velocità in immagini acquisite da videocamere

attualmente disponibili, per l image processing e il

21 Grazie dell attenzione! La mia mail:

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