Imagine um pedestre grudado na tela de um celular enquanto atravessa a rua e não presta muita atenção ao semáforo vermelho. Um carro se aproxima, seu motorista talvez esteja se sentindo um pouco sonolento por causa da falta de sono e não seja capaz de parar imediatamente. Como você pode evitar um acidente em tal cena? A partir de sistemas avançados de assistência ao motorista (ADASs), ajudando os motoristas a navegar em um veículo, para buscar e resgatar drones, para imagens médicas de raios-X, as tecnologias de visão incorporada são cada vez mais usadas em uma ampla gama de aplicações. Isso envolve a integração da visão computacional em máquinas que usam algoritmos para decodificar o significado a partir da observação de padrões de pixel em imagens ou vídeo.

Para ser capaz de interpretar corretamente seu ambiente usando entradas visuais complexas, os sistemas de visão incorporados requerem muito poder de processamento. Além do consumo de energia, designers de tais sistemas embarcados precisam superar outras restrições técnicas, como custo, Tamanho, peso e ruído acústico. O projeto TULIPP, financiado pela UE, abordou esses desafios e desenvolveu uma plataforma de referência para projetistas de sistemas baseados em visão. A solução TULIPP ajudará "designers de produtos de visão computacional a resolver prontamente os desafios combinados de baixo consumo de energia, baixa latência, alto desempenho e restrições de design de processamento de imagem em tempo real, "conforme declarado em um comunicado de imprensa.

Casos do mundo real

A plataforma de referência TULIPP consiste em um kit de desenvolvimento completo e casos de uso do mundo real. O kit inclui "um incorporado baseado em FPGA, placa de computação multicore, sistema operacional paralelo em tempo real e cadeia de ferramentas de desenvolvimento com diretrizes, "de acordo com o mesmo comunicado de imprensa. Field programmable gate array (FPGA) se refere a um circuito integrado que pode ser programado ou reprogramado para a funcionalidade ou aplicação necessária após a fabricação. Os casos de uso cobrem" imagens médicas de raios-X, automotivo Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) e veículos aéreos não tripulados (UAVs). "

O aplicativo de imagem de raio-X médico visa melhorar a eficiência cirúrgica com o caso de uso do braço em C móvel. Este dispositivo exibe uma visão interna do corpo de um paciente em tempo real durante o curso de uma operação cirúrgica, permitindo que o médico faça incisões mínimas com mais precisão. Isso leva a tempos de recuperação mais rápidos e "reduz os riscos de doenças nosocomiais e reduz em 75% as doses de radiação às quais os pacientes e a equipe estão expostos, "acrescenta o comunicado de imprensa. Por meio de seu aplicativo de detecção de pedestres, o caso de uso ADAS "atinge um tempo de processamento por quadro de 66 ms, o que significa que o algoritmo atinge o objetivo de execução a cada segunda imagem quando a câmera funciona a 30 Hz. "

No caso de uso de UAV, O TULIPP estima imagens de profundidade a partir de uma configuração de câmera estéreo que é orientada na direção do vôo. "Mesmo que falemos sobre drones autônomos, a maioria dos sistemas atuais ainda são pilotados remotamente por humanos. O caso de uso usa mapas de disparidade, que são calculados a partir das imagens da câmera, para localizar obstáculos na trajetória de vôo e para conduzir automaticamente o UAV ao redor deles. Esta é a chave necessária para drones totalmente autônomos. "

O projeto TULIPP (Towards Ubiquitous Low-power Image Processing Platforms) de 3 anos terminou em janeiro de 2019. Ele se concentrou no desenvolvimento de alto desempenho, sistemas embarcados com baixo consumo de energia para a crescente variedade de aplicativos de processamento de imagem progressivamente complexos que surgem em uma ampla gama de setores da indústria.