La ricerca relativa al biennio 2004-2005 si pone come obiettivo generale lo studio e lo sviluppo di tecniche di fusione dati per la localizzazione di terminali mobili in aree confinate. Nell'ambito di tale obiettivo generale sono stati individuati tre sotto-obiettivi specifici. Sotto-obiettivo 1): Sviluppo di un sistema di localizzazione e tracciamento di persone mediante una coppia di telecamere stereo. Sotto-obiettivo 2): Studio e sviluppo di tecniche di "Dead Reckoning" per il tracking dei terminali nelle aree non coperte da sistemi di visione stereo. Sotto-obiettivo 3): Fusione dei dati provenienti dai sotto-obiettivi 1 e 2 Sotto-obiettivo 1) Si vuole realizzare un sistema di tracciamento stereo. Tale sistema sara' costituito da una coppia di telecamere e da un PC per l'elaborazione delle immagini. Adottando algoritmi di matching stereo già realizzati negli anni precedenti (Ricerca del biennio 2000-2001) con fondi RFO, si realizzerà il modulo di rilevamento e tracciamento di persone, che fornirà in ogni istante le coordinate in un sistema di riferimento XY all'interno dell'area monitorata dalle due telecamere. Inizialmente sarà effettuato uno studio approfondito riguardante i sistemi di visione stereoscopica, con l'obiettivo di definire le specifiche dell'elemento stereo. In particolare si dovranno individuare i componenti hardware e realizzare i componenti software del modulo di acquisizione sincrona delle immagini stereo (le immagini ottenute dalle due telecamere destra e sinistra devono essere relative allo stesso istante). Si dovranno determinare i requisiti di precisione e tempo di risposta della stima della posizione dell'utente, e determinare quindi il compromesso ottimo tra area monitorata, precisione della misura e risorse necessarie. Verranno calcolati e verificati sperimentalmente i parametri del sistema stereo che rendono massima l'area monitorata dal sistema (es. la distanza tra gli obiettivi delle due telecamere - baseline -, le lenti, le altezze e inclinazioni delle telecamere rispetto al pavimento). Inoltre, utilizzando algoritmi noti di calibrazione, si realizzerà il modulo software comprensivo di interfaccia utente per determinare i parametri intrinseci di una coppia stereo e per determinare inclinazione e altezza della coppia stereo. Sotto-obiettivo 2) Nelle aree non monitorate dal sistema di tracciamento stereo, si studieranno metodi di localizzazione mediante sensori inerziali e non, posti su un apposito terminale mobile indossabile di cui verranno dotati gli utenti. La scheda multisensore, già studiata negli anni precedenti con fondi RFO e di cui esiste un prototipo, sarà migliorata come sensibilità, accuratezza e stabilità delle informazioni ottenute. Inoltre ne sarà realizzato un nuovo prototipo, fisicamente più piccolo del precedente, da integrarsi in un terminale mobile basato su arhitettura Intel IA32, già sviluppato in anni precedenti, e su piattaforme Low-Power basate su architettura Intel XScale. La localizzazione sarà basata sull'utilizzo di una coppia bussola-giroscopio che permette l'individuazione della direzione dell'utente. Questa informazione, unitamente alla rilevazione dell'accelerazione degli utenti, ottenuta mediante un accelerometro a due assi, permetterà di rilevare il percorso effettuato dagli stessi, a condizione di una periodica ri-sincronizzazione in una posizione nota e certa. Per la realizzazione dell'obiettivo suddetto si utilizzeranno algoritmi "conta-passi", di cui si effettuerà un studio preliminare sulla letteratura scientifica. Sotto-obiettivo 3) Tale sotto-obiettivo ha lo scopo di fondere i due sistemi di localizzazione, in modo da garantire al sistema complessivo un tracciamento continuo degli utenti sia in zone coperte dal sistema stereo che in zone "cieche". Le interazioni tra i due sistemi saranno le seguenti: - La fusione è necessaria per dare al sistema di cui al punto 2, una posizione iniziale nota, coincident...
T. Salmon Cinotti, G. Raffa, L. Roffia, M. Pettinari (2004). Tecniche di fusione dati per la localizzazione di terminali mobili.
Tecniche di fusione dati per la localizzazione di terminali mobili
SALMON CINOTTI, TULLIO;RAFFA, GIUSEPPE;ROFFIA, LUCA;PETTINARI, MARINA
2004
Abstract
La ricerca relativa al biennio 2004-2005 si pone come obiettivo generale lo studio e lo sviluppo di tecniche di fusione dati per la localizzazione di terminali mobili in aree confinate. Nell'ambito di tale obiettivo generale sono stati individuati tre sotto-obiettivi specifici. Sotto-obiettivo 1): Sviluppo di un sistema di localizzazione e tracciamento di persone mediante una coppia di telecamere stereo. Sotto-obiettivo 2): Studio e sviluppo di tecniche di "Dead Reckoning" per il tracking dei terminali nelle aree non coperte da sistemi di visione stereo. Sotto-obiettivo 3): Fusione dei dati provenienti dai sotto-obiettivi 1 e 2 Sotto-obiettivo 1) Si vuole realizzare un sistema di tracciamento stereo. Tale sistema sara' costituito da una coppia di telecamere e da un PC per l'elaborazione delle immagini. Adottando algoritmi di matching stereo già realizzati negli anni precedenti (Ricerca del biennio 2000-2001) con fondi RFO, si realizzerà il modulo di rilevamento e tracciamento di persone, che fornirà in ogni istante le coordinate in un sistema di riferimento XY all'interno dell'area monitorata dalle due telecamere. Inizialmente sarà effettuato uno studio approfondito riguardante i sistemi di visione stereoscopica, con l'obiettivo di definire le specifiche dell'elemento stereo. In particolare si dovranno individuare i componenti hardware e realizzare i componenti software del modulo di acquisizione sincrona delle immagini stereo (le immagini ottenute dalle due telecamere destra e sinistra devono essere relative allo stesso istante). Si dovranno determinare i requisiti di precisione e tempo di risposta della stima della posizione dell'utente, e determinare quindi il compromesso ottimo tra area monitorata, precisione della misura e risorse necessarie. Verranno calcolati e verificati sperimentalmente i parametri del sistema stereo che rendono massima l'area monitorata dal sistema (es. la distanza tra gli obiettivi delle due telecamere - baseline -, le lenti, le altezze e inclinazioni delle telecamere rispetto al pavimento). Inoltre, utilizzando algoritmi noti di calibrazione, si realizzerà il modulo software comprensivo di interfaccia utente per determinare i parametri intrinseci di una coppia stereo e per determinare inclinazione e altezza della coppia stereo. Sotto-obiettivo 2) Nelle aree non monitorate dal sistema di tracciamento stereo, si studieranno metodi di localizzazione mediante sensori inerziali e non, posti su un apposito terminale mobile indossabile di cui verranno dotati gli utenti. La scheda multisensore, già studiata negli anni precedenti con fondi RFO e di cui esiste un prototipo, sarà migliorata come sensibilità, accuratezza e stabilità delle informazioni ottenute. Inoltre ne sarà realizzato un nuovo prototipo, fisicamente più piccolo del precedente, da integrarsi in un terminale mobile basato su arhitettura Intel IA32, già sviluppato in anni precedenti, e su piattaforme Low-Power basate su architettura Intel XScale. La localizzazione sarà basata sull'utilizzo di una coppia bussola-giroscopio che permette l'individuazione della direzione dell'utente. Questa informazione, unitamente alla rilevazione dell'accelerazione degli utenti, ottenuta mediante un accelerometro a due assi, permetterà di rilevare il percorso effettuato dagli stessi, a condizione di una periodica ri-sincronizzazione in una posizione nota e certa. Per la realizzazione dell'obiettivo suddetto si utilizzeranno algoritmi "conta-passi", di cui si effettuerà un studio preliminare sulla letteratura scientifica. Sotto-obiettivo 3) Tale sotto-obiettivo ha lo scopo di fondere i due sistemi di localizzazione, in modo da garantire al sistema complessivo un tracciamento continuo degli utenti sia in zone coperte dal sistema stereo che in zone "cieche". Le interazioni tra i due sistemi saranno le seguenti: - La fusione è necessaria per dare al sistema di cui al punto 2, una posizione iniziale nota, coincident...I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
