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Enquêteurs Université Carlos III de Madrid (UC3M) développent un nouveau système pour les voitures qui détecte les piétons sur la voie dans des conditions de faible visibilité; le système est composé de: caméras infrarouges captant la chaleur corporelle.

Le nouveau système d’aide à la conduite utilise les images captées dans l’infrarouge lointain par deux caméras thermiques pour identifier la présence de personnes dans leur champ de vision. L’objectif est d’informer le conducteur de la présence de piétons sur la trajectoire du véhicule et même, dans le cas des voitures à systèmes automatisés, de ralentir la voiture. "Le modèle utilisé dans cette recherche permet de détecter les piétons à 40 mètres, mais cette distance peut être étendue si nous remplaçons l’optique par une plus longue focale," explique l’un de ses concepteurs, Daniel Olmeda, du Laboratoire des systèmes intelligents (LSI) de l’UC3M

L’utilisation de ce type de capteurs fournit au conducteur des informations qui vont au-delà de ce qu’il pourrait percevoir par lui-même, ce qui est particulièrement utile dans des conditions de faible visibilité comme celles qui sont données dans la conduite nocturne. " Dans cette situation, les caméras sensibles dans le spectre visible qui intègrent déjà certains véhicules ne peuvent être utilisées que dans les régions éclairées par les phares du véhicule, mais notre système ne nécessite aucun type d’éclairage externe," affirme cet ingénieur. La plage infrarouge dans laquelle il opère correspond à l’émission de chaleur, ce qui permet d’obtenir des images dans des conditions d’obscurité totale.

Le fonctionnement du système, qui est expliqué dans un récent article scientifique publié dans la revue Integrated Computer-Aided Engineering, est basé sur de nouvelles techniques de reconnaissance des modèles en images. "L’algorithme développé discrimine la présence de piétons selon certaines caractéristiques de la silhouette, parce que nous avons constaté que le contour des objets sur des images infrarouges présente des caractéristiques de cohérence de phase qui sont invariantes à la température et au contraste," commente le professeur Olmeda, qui a concentré sa thèse de doctorat sur cette technologie.

Viabilité commerciale

Ce type d’ingéniosité pourrait être facilement installé sur un véhicule commercial. En fait, il existe déjà des modèles de voitures qui intègrent des caméras dans le spectre visible et "l’intégration d’un système à infrarouge lointain ne serait pas très différente" selon les chercheurs. Le système a été développé et testé à bord de l’IVVI 2.0 (système intelligent basé sur l’information visuelle) de l’UC3M. En particulier, ils utilisent un type de capteur infrarouge, le microbolomètre non réfrigéré, avec lequel ils ont obtenu les mêmes résultats qu’avec d’autres capteurs réfrigérés plus chers. "L’implantation généralisée de ce type de capteurs est viable et sa production en masse réduirait les coûts de fabrication," note Olmeda.

L’IVVI 2.0, une voiture réelle qui est devenue une plate-forme de recherche et d’expérimentation pour les professeurs et les étudiants de l’Université, intègre également d’autres systèmes de vision artificielle qui lui permettent de détecter d’autres véhicules, les lignes de route, lire les signaux de circulation ou avertir le conducteur avec un bip s’il commence à s’endormir ou met en garde contre un danger dans la circulation. Toutefois, l’interface de ce type de système reste un défi, selon le coordinateur de LSI, Arturo de la Escalera, professeur au département de l’ingénierie des systèmes et de l’automatisation. "Il est important d’étudier comment l’information arrive au conducteur," parce qu’il convient d’éviter les distractions qu’une alarme ou un écran pourraient provoquer au volant. "Nous travaillons à unir la perception externe et interne, de sorte que le système sache si le conducteur n’a rien vu et qu’il ne l’a averti que de cet obstacle," explique-t-il.

Cette nouvelle génération de détecteurs pourrait également trouver des applications dans le domaine de la robotique, selon les scientifiques. Ce travail est financé par les projets FEDORA de la Commission interministérielle de la science et de la technologie (CICYT) et par le programme SEGVAUTO du Conseil de l’éducation, de la jeunesse et des sports de la Communauté de Madrid, qui comprend des chercheurs de cinq universités espagnoles et des représentants des principaux constructeurs automobiles opérant en Espagne.

Référence bibliographique

 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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Université Carlos III de Madrid

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