| 10 июня 2020 г. — 12:09 PT
Исследователи из Массачусетского технологического института, Техасского университета A&M и Мадридского политехнического университета разработали относительно недорогой и эффективный метод для дронов обнаруживать и избегать препятствий в полете, используя стереокамеры для построения карты глубины окружающего мира в режиме реального времени.
Дроны, способные сканировать свое окружение, обычно полагаются на LiDAR, RADAR и массивы микрофонов наряду с визуальными камерами, на чем и сосредоточена исследовательская группа. Другие распространенные варианты обычно связаны с высокой стоимостью и поэтому используются только на дорогих коммерческих дронах. С другой стороны, стереокамеры относительно дешевы и их легко достать. Дрон использует стереокамеры вместе с игровым программным обеспечением, работающим на борту NVIDIA Jetson TX2, чтобы позволить дронам всех размеров использовать эту технологию.
Как это работает
Поскольку две камеры находятся на известном расстоянии друг от друга, угол, под которым они видят мир, может быть учтен, чтобы дрон мог точно обнаруживать объекты перед собой. Стереокамера используется вместе с Microsoft AirSim для обучения модели обнаружения, затем данные, полученные стереокамерой, передаются в модель обнаружения, которая может выводить рамки вокруг объектов с числом, символизирующим степень уверенности в наблюдении.
Полный реферат доступен ниже, а полная статья — в цифровой библиотеке IEEE Xplore.
Предотвращение столкновений является ключевой функцией для безопасной навигации дронов. В то время как решения для предотвращения столкновений со статическими препятствиями уже доступны коммерчески, системы, позволяющие избегать динамических объектов, таких как дроны, разрабатывать гораздо сложнее из-за требуемых эффективных возможностей восприятия, планирования и управления, особенно в небольших дронах с ограниченным взлетным весом. Для обеспечения разумной производительности системы обнаружения препятствий должны быть способны работать в режиме реального времени, с достаточным полем зрения (FOV) и дальностью обнаружения, и, в идеале, предоставлять оценки относительного положения потенциальных препятствий. В данной работе мы достигаем всех этих требований, предлагая новую стратегию для обнаружения и локализации дронов на борту с использованием карт глубины. Мы интегрируем ее в небольшой квадрокоптер, тщательно оцениваем ее производительность в нескольких летных экспериментах и демонстрируем ее способность одновременно обнаруживать и локализовать дроны разных размеров и форм. В частности, наш стерео-ориентированный подход работает на борту небольшого дрона со скоростью 16 кадров в секунду, обнаруживая дроны на максимальном расстоянии 8 метров, с максимальной ошибкой 10% от расстояния и при относительных скоростях до 2,3 м/с. Подход напрямую применим к другим технологиям 3D-зондирования с большей дальностью и точностью, таким как 3D LIDAR.
Что вы думаете об использовании стереокамер как альтернативного метода, позволяющего дрону видеть окружающий мир? Сообщите нам в комментариях ниже.
Фото: IEEE