Vision Multi Cameras Pour La Detection D Obstacles Sur Un Robot De Service
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Vision multi-caméras pour la détection d'obstacles sur un robot de service
L'une des tâches les plus importantes en robotique mobile est la détection d'obstacles pendant les déplacements du robot. Pour résoudre cette tâche, de nombreuses approches ont été proposées; cependant les propositions applicables dans un milieu structuré, dynamique et fortement encombré du fait de la présence humaine, sont limitées. Dans ce cadre, nous présentons dans ces travaux un système visuel reprogrammable dédié à la détection d'obstacles. Le système est composé de plusieurs micro-caméras disposées autour du robot mobile et d'un système reprogrammable. Le nombre de micro-caméras est grand (4 dans la version courante, 8 dans la version finale) et la performance en temps réel requis dans ce contexte, ne peut pas être satisfaite par un processeur standard. Cela rend obligatoire la conception et la mise en oeuvre d'une architecture dédiée pour le traitement des images. Le parallélisme fourni par les FPGAs permet de répondre aux contraintes de performance et de minimiser l'énergie et le coût unitaire du système. L'objectif est de construire et mettre à jour une grille d'occupation robot-centrée lors de la navigation du robot. Cette opération doit être exécutée à 30Hz, afin de réduire la latence entre l'acquisition des images et la détection des obstacles. La détection des zones du sol occupées est faite par l'algorithme de classification AdaBoost en utilisant un vecteur d'attributs. Les attributs utilisés sont la couleur et la texture. Pour la couleur, nous utilisons l'espace de couleur CIE-Lab, car cela permet d'avoir une plus grande immunité au changement de l'éclairage. Les attributs de texture sont obtenues par une méthode adaptée de la technique des histogrammes de sommes et différences. Cette adaptation réduit considérablement les ressources nécessaires pour calculer les attributs de texture, tout en fournissant un modèle riche de chacun des objets présents dans une scène acquise par une des micro-caméras. Chaque pixel dans l'image est classifié pour savoir s'il appartient ou pas au sol, en fonction de ces attributs couleur-texture. Une fois le pixel classé, il est projeté sur le plan du sol pour enrichir la grille d'occupation courante de l'environnement. Plusieurs paramètres de notre approche ont été sélectionnés afin de développer un système avec le meilleur compromis entre les performances et les ressources consommées. Les graphiques de performances de la classification ainsi que les ressources consommées par les architectures implantées sont présentés. Les architectures ont été développées en VHDL avec les outils Altera; des comparaisons sont présentées avec une approche fondée sur des outils de synthèse haut-niveau (Gaut, labview...). Finalement ces architectures ont été portées et évaluées sur un kit Stratix3 connecté à 4 caméras et embarqué sur un robot mobile.
Field and Service Robotics
This book contains the proceedings of the 10th FSR, (Field and Service Robotics) which is the leading single-track conference on applications of robotics in challenging environments. The 10th FSR was held in Toronto, Canada from 23-26 June 2015. The book contains 42 full-length, peer-reviewed papers organized into a variety of topics: Aquatic, Vision, Planetary, Aerial, Underground, and Systems. The goal of the book and the conference is to report and encourage the development and experimental evaluation of field and service robots, and to generate a vibrant exchange and discussion in the community. Field robots are non-factory robots, typically mobile, that operate in complex and dynamic environments: on the ground (Earth or other planets), under the ground, underwater, in the air or in space. Service robots are those that work closely with humans to help them with their lives. The first FSR was held in Canberra, Australia, in 1997. Since that first meeting, FSR has been held roughly every two years, cycling through Asia, Americas, Europe.
Intelligent Transportation Systems
Intelligent Transport Systems (ITS) are the way forward for sustainable growth of mobility at all levels (local, regional, national, transnational). The book reviews the current status of Research & Development. It includes connected (and autonomous) cars and buses, real-world large-scale field trials, data analysis and assessment of technological solutions. Standards and normative aspects in the domain of Electronic Fee Collection and Cooperative Systems oriented to probe data collection, safety and non-safety critical applications in vehicular networks, are studied. The book provides the rational, perspectives, and technical issues for the implementation of ITS solutions in a genuine inter-modal scenario, taking the example of a Mediterranean seaport, actively involved in testing and validation of ITS standards. The novelty of this book is that it covers R&D, standards, and pilots, all under one cover. Rather than stressing the novelty in ICT, the authors have presented the need for system-level integration, assessment of existing (standard) solutions, and piloting experiments in real-world industrial scenarios.