Um sensor de visão binocular diferencial multicâmera para robôs e sistemas autônomos

Os recentes avanços tecnológicos permitiram o desenvolvimento de sensores cada vez mais sofisticados, que podem ajudar a melhorar as capacidades de detecção de robôs, drones, veículos autónomos e outros sistemas inteligentes. Muitos destes sensores, no entanto, dependem de câmaras individuais, pelo que a precisão das medições que recolhem é limitada pelo campo de visão das câmaras (FOV).

Pesquisadores da Universidade Beihang, na China, desenvolveram recentemente um novo sensor de visão binocular diferencial multicâmera com um FOV mais amplo que poderia coletar medições mais precisas. Este sensor, apresentado em um artigo publicado em Óptica e tecnologia laserpoderia ser integrado em uma ampla gama de dispositivos e sistemas robóticos inteligentes.

“Visando os requisitos de alta precisão de percepção ambiental para detecção de veículos aéreos não tripulados, navegação robótica e direção autônoma, inspirados no módulo multicâmera de telefones celulares, introduzimos um modo de percepção visual baseado no princípio de alta precisão binocular medição de visão”, disse Fuqiang Zhou, co-autor do artigo, ao Tech Xplore. “Este princípio envolve uma câmera central de alta resolução e câmeras auxiliares periféricas que trabalham juntas.”

O objetivo principal do estudo recente de Zhou e seus colegas foi desenvolver um sensor com um FOV mais amplo. Ao utilizar múltiplas câmeras e posicioná-las de forma estratégica, eles se propuseram a realizar um sistema coordenado que coletaria medições mais precisas do que os sensores convencionais baseados em uma única câmera.

“Nosso sensor de visão binocular diferencial multicâmera consiste em uma câmera principal central e quatro câmeras auxiliares periféricas”, explicou Zhou. “As imagens de quatro quadrantes da câmera principal formam quatro pares de binóculos com as quatro imagens da câmera auxiliar. Os parâmetros estruturais do sensor são otimizados a partir dos aspectos de arranjo espacial, faixa de medição e precisão para coletar medições tridimensionais de alta precisão .”

Zhou e seus colegas testaram o sensor que desenvolveram em uma série de experimentos e descobriram que seu FOV era significativamente mais amplo do que o das câmeras binoculares convencionais. Ao combinar o FOV de múltiplas câmeras, o sensor poderia coletar medições mais precisas do ambiente ao seu redor.

“O sensor proposto tem maior precisão de medição do que outros métodos de medição visual, especialmente quando comparado com o mesmo método de medição multicâmera, o que reduz o número de câmeras e melhora a precisão da medição”, disse Zhou.

No futuro, o sensor desenvolvido por esta equipa de investigadores poderá ser integrado numa vasta gama de sistemas, incluindo veículos semi-autónomos ou autónomos, robôs e dispositivos sensores de movimento. Isto permitirá aos investigadores validar o seu desempenho em ambientes do mundo real e adaptar ainda mais o seu design para facilitar a sua comercialização futura.

“No campo de medição da visão, os binóculos são a melhor escolha para alta precisão”, acrescentou Zhou. “Com base no princípio e na ideia propostos, é realizada uma percepção de visão de alta precisão com um grande FOV. Com a combinação de pequenas câmeras industriais e design de estrutura para realizar ainda mais a miniaturização e a leveza, este sensor pode se tornar uma configuração padrão semelhante ao LiDAR no futuro sistemas não tripulados inteligentes.”

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