D'Elite VisionGuard — Počítačové vidění a lokalizace objektů

Konceptuální vizualizace

Vnímání jako první krok k akci

D'Elite VisionGuard je softwarový modul počítačového vidění pro detekci cílových objektů, odhad jejich polohy a přenos výsledku do externí aplikace nebo robotické platformy.

Systém je navržen s ohledem na lokální zpracování obrazu, vyměnitelné detekční modely a několik provozních režimů: stereo, jedna kamera s degradací senzoru a další zdroje NV/tepelné energie.

1

Jeden modul – různé praktické scénáře

Konceptuální ilustrace scénářů VisionGuard: dohled nad terénem, detekce objektů ve skladu a noční perimetrická inspekce robotem — Konceptuální vizualizace scénářů. Obrázky nejsou záběry z testů VisionGuard.

Zemědělský sektor
Detekce ptáků v blízkosti plodin a rozmístění vybraných nenásilných repelentů.

Mobilní robotika
Přenos souřadnic a událostí robotovi za účelem kontroly oblasti, vyhýbání se překážce nebo pokračování v misi.

Noční monitorování
Možnost připojení NV kamery, termokamery a IR spouště pro scénáře se slabým osvětlením.

2

Jak probíhá zpracování?

Kamery přenášejí snímky s časovými údaji.
Model vyhledá objekty vybrané třídy a vybere cílový objekt.
Stereopár odhaduje souřadnice; v případě jedné kamery je vrácen explicitně označený mono výsledek.
Výsledky a stav senzorů jsou k dispozici operátorovi nebo autonomnímu obvodu.

Validace prototypu

Co se již osvědčilo v reálném provozu

Technické riziko pro vnímací jádro již bylo zmírněno: přesnost vzdálenosti, správný výběr cíle a bezpečné selhání při ztrátě videa – základní požadavky pro pilota v terénních scénářích – byly potvrzeny pomocí živé kamery.

Přesnost ±10 см Vzdálenost k objektu se shodovala s kontrolním měřením – referenčním klíčovým ukazatelem výkonnosti (KPI) pro navádění a přibližování robota.

Výběr cíle Stabilní Souřadnice X mění znaménko při pohybu doleva/doprava; pokud jsou v záběru dva objekty, je vybrán větší cíl – předvídatelné chování pro danou misi.

Tolerance chyb Bezpečný klidový stav Pokud dojde ke ztrátě kamery, aktivuje se nouzový režim; po obnovení průtoku se provoz obnoví bez nutnosti ručního restartu okruhu.

Pro investora

Jádro pro detekci a odhad polohy již běží na hardwaru. Další investice se vkládají do stereo kalibrace, modelů cílů a integrace s vrstvou autonomie – ne do snahy zjistit, zda to vůbec funguje.

Správnost bez účelu

Pokud objekt opustí rámec, systém vrátí chybu „žádný cíl“, zachovává provozní režim a nepřechází do falešného bezpečného klidového režimu – méně falešných zastavení v pilotním režimu.

3

Senzory vylepšují různé části systému

Stereo RGB
Dvě kalibrované kamery poskytují základ pro triangulaci a souřadnice ve společném systému.

NV a termokamera
Další snímky mohou zlepšit pozorování za soumraku a ve tmě.

IR senzor
Slouží jako spouštěč přítomnosti nebo pohybu a pomáhá vyhnout se zbytečnému spuštění úplné analýzy.

Laserový dálkoměr
Může specifikovat vzdálenost k objektu, na který je paprsek zaměřen.

Podpora logiky senzorů je zajištěna v softwarovém jádru. Hardwarové adaptéry a testování dalších senzorů v terénu se provádí samostatně.

4

Propojení s vrstvou autonomie

VisionGuard hlásí, co systém vidí. Vrstva autonomie rozhoduje o tom, jak misi provést.

Zamýšlené připojení: souřadnice cíle a stav senzorů jsou předávány do robotického obvodu, který zahájí krok mise, zaznamenává události a implementuje politiku obnovy po selhání.

Můstek ROS 2 a simulační rámec Autonomy Layer jsou oddělené. Integrace s VisionGuard a fyzikální platformou ještě není dokončena.

Zobrazit vrstvu autonomie

5

Fáze implementace

Fáze 1Prototyp a základní validaceProud

Aktuální stav: monodetektor, odhad souřadnic a zpracování ztráty kamery; potvrzen největší výběr cíle a chyba vzdálenosti přibližně ±10 cm ve vzdálenosti cíle. Kalibrace stereo páru a měření souřadnic na testovací stolici.

Fáze 2Cílové modely a senzorický obvod

Konfigurace zaměnitelných modelů pro vybrané třídy objektů, posouzení kvality detekce a připojení dalších senzorů dle scénáře.

Fáze 3Pilotní integrace

Přeneste souřadnice a události do vrstvy Autonomy, otestujte misi v simulaci a poté na vybrané robotické platformě.

Fáze 4Testování v terénu a škálování

Ověřte přesnost a robustnost v cílovém prostředí, připravte opakovatelnou implementaci pro nová pracoviště a typy zařízení.

Aktuální fáze

Prototyp a testovatelný plán

Fáze 1

Funkční mono prototyp prošel základními kontrolami souřadnic, výběru cíle a zotavení po ztrátě kamery. Dalším krokem ve fázi 1 je kalibrovaný stereo prototyp s reprodukovatelnými přesnými měřeními.