UNIDEF   23986
UNIDAD DE INVESTIGACION Y DESARROLLO ESTRATEGICO PARA LA DEFENSA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
DISEÑO DE UN SISTEMA LIDAR PARA EL RECONOCIMIENTO DE OBJETOS
Autor/es:
TOMÁS A DIFIORE; HECTOR A. LACOMI; NICOLÁS URBANO PINTOS; CRISTIAN DONATO
Lugar:
Villa Martelli
Reunión:
Jornada; SEGUNDAS JORNADAS UNIDEF; 2020
Resumen:
Los sistemas autónomos de búsqueda y rescate en los últimos años han comenzado a incorporar distintas tecnologías derivadas de sistemas LIDAR para realizar el reconocimiento automático de objetos. Es por este motivo, y como parte de la línea de trabajo del Laboratorio Radar Láser, que se propone el desarrollo de un dispositivo LIDAR de dimensiones pequeñas y con la capacidad de efectuar un mapeodel entorno con el fin de reconocer. Este dispositivo en desarrollo forma parte de la primera etapa de la tesis doctoral ?Fusión de señales LIDAR e imágenes digitales para el reconocimiento de objetos? del tesista Urbano Pintos, Nicolás.El sistema LIDAR propuesto está basado en el principio de Tiempo de Vuelo (ToF ? Time of Flight), donde se emite un pulso láser colimado hacia un objetivo, el haz de luz se refleja difusamente en el mismo, para luego ser detectado por un receptor, que convierte la luz en un pulso eléctrico. El tiempo que transcurre entre la emisión y la recepción, relacionado con la velocidad de la luz permite obtener la distancia al objeto [2]. Basados en este principio se propone montar el LIDAR en un sistema mecánico para realizar un barrido y obtener un mapa del entorno que lo rodea. Dicho mecanismo estará conformado por motores de corriente continua con micro reductores.En cuanto a la electrónica asociada al dispositivo, se contempla un emisor láser de 905nm (OSRAM SPL PL90-3) [3], una fuente de corriente pulsada [4], un fotodiodo de disparo (OSRAM SFH2701), unreceptor formado por un fotodiodo (IDEM disparo), y un amplificador TIA en conjunto con un amplificador diferencial. La señal se digitaliza a través del ADC (10bits 80MS/s) construido por el Laboratorio Radar Láser. El control del dispositivo y el procesamiento de la señal LIDAR se realizará con una FPGA-SOC con Linux embebido [5]. La misma también se encargará del control de los motores del sistema mecánico.El sistema final tendrá un campo de visión de 180ox10o, un alcance mayor a 30m, operará en 905nm y emitirá pulsos del orden de los 20 ns, entregando como resultado una nube de puntos que representan ladistancia a diferentes objetos de una zona de estudio.Dicha nube de puntos junto a las imágenes digitales de una cámara digital serán las entradas de un algoritmo de aprendizaje automático para la clasificación y detección de objetos, de modo de compensarla información provista por la cámara, cómo la forma del objeto, el color, y textura; con la información obtenida del LIDAR, como la profundidad de campo, que además de brindar distancia suple la sensibilidad de la cámara a la iluminación. Esta información sumada a las técnicas de detección y clasificación de aprendizaje automático genera un sistema robusto, de bajo costo energético y capaz de ejecutarse en tiempo real.Se espera obtener un sistema robusto de reconocimiento de objetos y de bajo costo. En una primera etapa dicho sistema será estacionario, pero en una etapa posterior se pretende montar dicho dispositivo en un vehículo no tripulado.