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Forscher der Universität Carlos III. Madrid (UC3M) entwickeln ein neues System für Autos, die Fußgänger auf der Straße unter Bedingungen mit geringer Sicht erkennen; das System besteht aus Infrarotkameras, die Körperwärme aufnehmen.

Das neue Fahrassistenzsystem verwendet Bilder, die im Ferninfrarot von zwei Wärmekammern aufgenommen wurden, um die Anwesenheit von Menschen in ihrem Sichtfeld zu identifizieren. Das Ziel besteht darin, den Fahrer vor Fußgängern auf der Fahrzeugbahn zu warnen und sogar bei Autos mit automatisierten Systemen das Fahrzeug zu bremsen. "Mit dem Modell, das in dieser Forschung verwendet wird, können Fußgänger auf 40 Metern erkannt werden, obwohl diese Entfernung durch eine größere Brennweite der Optik erweitert werden kann," erklärt einer seiner Designer Daniel Olmeda, Labor für intelligente Systeme (LSI) der UC3M.

Die Verwendung solcher Sensoren liefert dem Fahrer Informationen, die über die Informationen hinausgehen, die er für sich selbst wahrnehmen könnte, was besonders nützlich ist, wenn es sich um eine geringe Sicht handelt, wie sie bei Nachtfahrten gegeben werden. "In dieser Situation können sensible Kameras im sichtbaren Spektrum, die bereits von einigen Fahrzeugen eingebaut sind, nur in von den Scheinwerfern des Fahrzeugs beleuchteten Regionen verwendet werden, aber unser System erfordert keine externe Beleuchtung," so dieser Ingenieur. Der Infrarotbereich, in dem Sie arbeiten, entspricht der Wärmeemission, wodurch Sie Bilder in voller Dunkelheit erhalten können.

Die Funktionsweise des Systems, die in einem kürzlich veröffentlichten wissenschaftlichen Artikel in der Zeitschrift Integrated Computer-Aided Engineering erklärt wird, basiert auf neuen Techniken zur Erkennung von Mustern in Bildern. "Der entwickelte Algorithmus diskriminiert die Anwesenheit von Fußgängern nach bestimmten Eigenschaften der Silhouette, weil wir festgestellt haben, dass die Kontur der Objekte in Infrarotbildern Phasenkongruenz-Eigenschaften aufweist, die in Bezug auf Temperatur und Kontrast unveränderlich sind," so Professor Olmeda, der seine Dissertation auf diese Technologie konzentriert hat.

Handelsfähigkeit

Diese Art von Einfallsreichtum könnte leicht in einem kommerziellen Fahrzeug installiert werden. Tatsächlich gibt es bereits Automodelle, die Kameras im sichtbaren Spektrum enthalten, und "die Integration eines Systems, das auf fernen Infraroten basiert, wäre nicht sehr anders," so Forscher. Das System wurde an Bord des IVVI 2.0 (intelligentes Visuelles Informationssystem) der UC3M entwickelt und getestet. Insbesondere verwenden sie eine Art Infrarotsensor, das nicht gekühlte Mikrobolometer, mit dem sie die gleichen Ergebnisse wie bei anderen teureren Kühlsensoren erzielt haben. "Die weit verbreitete Einführung solcher Sensoren ist machbar, und ihre Massenproduktion würde die Produktionskosten senken," so Olmeda.

Das IVVI 2.0, ein echtes Auto, das eine Plattform für die Forschung und Experimentierung von Professoren und Studenten der Universität geworden ist, umfasst auch andere künstliche Sichtsysteme, die es Ihnen ermöglichen, andere Fahrzeuge, Straßenlinien zu erkennen, Verkehrssignale zu lesen oder den Fahrer mit einem Piepton zu warnen, wenn Sie beginnen zu schlafen oder eine Gefahr im Verkehr warnen. Die Schnittstelle dieser Systeme stellt jedoch nach wie vor eine Herausforderung dar, so der LSI-Koordinator Artus de la Treppe, Professor für Systemtechnik und Automation. "Es ist wichtig zu untersuchen, wie die Informationen an den Fahrer gelangen," da Ablenkungen vermieden werden sollten, die durch einen Alarm oder einen Bildschirm am Steuer ausgelöst werden könnten. "Wir arbeiten daran, die äußere Wahrnehmung und die innere Wahrnehmung miteinander zu verbinden, damit das System weiß, ob der Fahrer nichts gesehen hat und ihn nur über dieses Hindernis warnt," erklärt er.

Diese neue Generation von Detektoren könnte auch Anwendungen im Bereich der Robotik finden, wie Wissenschaftler sagen. Diese Arbeit wird durch die Projekte FEDORA der Interministeriellen Kommission für Wissenschaft und Technologie (ICCYT) und das Programm SEGVAUTO des Rates für Bildung, Jugend und Sport der Gemeinschaft von Madrid finanziert, das Forscher von fünf spanischen Universitäten und Vertreter der wichtigsten Automobilhersteller in Spanien umfasst.

Bibliographische Referenz

 Pedestrian detection in far infrared images. Autores: Daniel Olmeda, Cristiano Premebida, Urbano Nunes, José María Armingol y Arturo de la Escalera. Revista: Integrated Computer-Aided Engineering. Volumen: 20. Número: 4. Páginas: 347-360. Fecha de publicación: 2013. DOI: 10.3233/ICA-130441

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Universität Carlos III. Madrid

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