Diseño, Desarrollo y Evaluación de un sistema de seguimiento visual de alta velocidad

Abstract

El presente trabajo se centra en el desarrollo y evaluación de un sistema de seguimiento de objetos en el espacio mediante visión artificial estereoscópica adaptado para alta velocidad en aplicaciones del campo de la robótica y automatización. El seguimiento de objetos mediante imagen estereoscópica es un campo ampliamente estudiado y del que se dispone gran cantidad de material, como demuestra la existencia de librerías especializadas de dominio público en internet. No obstante, dadas las exigencias a nivel computacional, la detección de objetos está sometida a una importante limitación a nivel de velocidad. Este trabajo parte de un algoritmo básico de detección de una pelota roja y su triangulación en el espacio mediante geometría epipolar y analiza diversos métodos de optimización para acelerar el procesado de las imágenes. Los métodos estudiados son el uso de modelos del movimiento del objeto a seguir para acotar la zona de detección y modelos de predicción para compensar posibles fallos en la detección bien asumiendo el objeto como estático cuando se pierde o bien con un filtro de Kalman para la predicción de la trayectoria. Se comparan como afectan dichos algoritmos tanto a nivel de imágenes procesadas por segundo como por sus efectos en la precisión de las medidas. De este análisis se determina como factor principal en la velocidad de procesado el área de búsqueda en la detección geométrica. Este estudio pretende establecer una base en cuanto a eficacia y eficiencia para métodos de optimización de visión artificial en posibles futuras aplicaciones.