1. 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

2. Introduzione
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 Chi siamo
 Introduzione alla percezione in robotica mobile
 Problemi della robotica mobile
 Campi applicativi
 Industriale
 Agricolo
 Automobilistico
 Due casi di studio
 BRAiVE
 VIAC

3. Chi Siamo
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 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

4. Precedenti esperienze
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5. Precedenti esperienze
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6. Precedenti esperienze
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7. Precedenti esperienze
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8. Precedenti esperienze
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9. Precedenti esperienze
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10. Precedenti esperienze
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11. Percezione in robotica mobile
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 Sensori utilizzati principalmente
 Telecamere
 Laserscanner (radar)
 Sensori inerziali
 (GPS)
 Fusione sensoriale

12. Percezione in robotica mobile
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 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

13. Problematiche della percezione «mobile»
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 Alcune differenze rispetto alla percezione «fissa»
 Installazione
 Cablaggio
 Controllo Illuminazione
 Ego motion
 Oscillazione e vibrazioni

14. Installazione
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 Problematiche:
 Dimensioni sensori
 Non sempre compatibili con veicolo
 Influenzano scelta elaborazione
 Parti in movimento
 Laserscanner
 Visibilita’
 Tipica telecamere
– FIR
– SWIR
 Protezione

15. Cablaggio
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 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

16. Controllo illuminazione
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 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)

17. Ego motion
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 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

18. Oscillazioni e vibrazioni
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 Non solo il veicolo si muove
 Movimenti singoli dei sensori
 Sorgente di rumore
 Problemi di calibrazione
 intercalibrazione
 Soluzioni possibili:
 Stabilizzazione
 Calibrazione automatica

19. Campi applicativi
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 Robotica industriale
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.
 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

20. Campi applicativi
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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
 Settore agricolo
eliminare l'immagine e inserirla di nuovo.
 Ricaduta dal campo
automobilistico
 Ambiente non strutturabile
 Ambiente pero’ semplice
 Perche’
 Sicurezza
 Costi
 Ottimizzazione funzioni
 Orari

21. Campi applicativi
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 Settore automobilistico
 Ambiente
 Complesso
 Parzialmente strutturato
 Vasto e vario
 Motivazioni
 Sicurezza
 Registrazione
 Obblighi legali e assicurativi

22. Caso di studio: BRAiVE
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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.

23. BRAiVE: funzioni
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24. BRAiVE: test
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25. VisLab Autonomous Intercontinental Challenge
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 13,000 km in:
 Ambiente non controllato e
 Per molto tempo
 Su due continenti (differenti morfologie geografiche, traffico,
clima, infrastrutture)
… con piccoli veicoli elettrici

26. VIAC: requisiti
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 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!

27. VIAC: i veicoli
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 4 veicoli
 7 telecamere
 4 laserscanner
 GPS
 V2V radio
+ altri dispositivi
 3 PC

28. VIAC la spedizione
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 2 veicoli in funzione
 2 veicoli di backup

29. VIAC: veicoli di supporto
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 4 camper
 2 camion
 1 bisarca
 Circa 20 persone

31. VIAC: cosa abbiamo imparato
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 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!

50. Partners
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51. 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