workshop Rfidvislab_r2b
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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
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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
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Precedenti esperienze 5
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Precedenti esperienze 6
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Precedenti esperienze 10
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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.
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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.
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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
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BRAiVE: funzioni 23
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BRAiVE: test 24
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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
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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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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