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Identificación e interaccion de agentes múltiples en espacios inteligentes usando arrays de cámaras
Resumen
El proyecto IDENTIFICACIÓN E INTERACCION DE AGENTES MÚLTIPLES EN ESPACIOS INTELIGENTES USANDO ARRAYS DE CÁMARAS (VISNÚ) tiene por objetivo general diseñar un sistema capaz de analizar e interactuar con usuarios y agentes estáticos y móviles, utilizando para ello un array de cámaras ubicadas en puntos fijos del espacio. Con ello se pretende, con carácter general, dotar al espacio de la capacidad para detectar la presencia de usuarios, analizar su comportamiento y estudiar qué servicios se pueden prestar a los mismos mediante el control sobre determinados agentes (robots móviles, sillas de ruedas, etc.). Este enfoque toma como fuente de inspiración los conceptos de ambiente inteligente y computación ubicua.
El proyecto focaliza sus esfuerzos en los aspectos sensoriales, de procesamiento de imágenes y algoritmos avanzados de alto nivel para resolver problemas relacionados con la localización, seguimiento y control (caso de agentes controlables) de objetos múltiples en entornos interiores complejos. En definitiva, se trata de crear un espacio inteligente capaz de resolver satisfactoriamente, la localización de todos los elementos que se encuentran en una escena particular y la posible interacción con ellos. La localización implica no solo la obtención de la pose (posición y orientación) sino también el desarrollo de métodos capaces de discernir la identidad de los diferentes elementos percibidos por el array de cámaras. Además de todos los aspectos teóricos, en el desarrollo del proyecto se tendrán presentes factores de escalabilidad, coste de integración y mantenimiento, comunicación de datos y flexibilidad de las soluciones diseñadas.
En concreto, en el proyecto VISNÚ se plantean cinco grandes objetivos finales, a partir de la información visual proporcionada por el array de cámaras fijas:
- Localización, identificación y seguimiento de personas
- Localización e identificación de robots móviles
- Localización e identificación de objetos con modelo previo
- Interacción natural con el entorno
- Guiado de robots móviles.
Para alcanzar estos objetivos finales se realizarán estudios teóricos y desarrollarán las tecnologías hardware y software que sean precisas, con la meta final de crear un espacio que aúne las capacidades contempladas en cada uno de los objetivos planteados y que sirva de demostrador funcional de estas capacidades. Los objetivos finales 2 y 5 del proyecto toman como punto de partida los resultados obtenidos en el proyecto RESELAI (TIN2006-14896-C02-01), centrado fundamentalmente en la localización de robots mediante redes de sensores, utilizando, entre otros, cámaras.
El proyecto VISNU pretende no sólo mejorar dichas propuestas de localización e identificación de robots móviles y de guiado, sino también incluir soluciones a los problemas específicos derivados de la presencia simultánea en un mismo entorno de múltiples robots y personas, condición imprescindible para alcanzar el grado de interacción usuario-entorno propuesta en el proyecto.
Summary
The main goal of the project entitled “IDENTIFICATION AND INTERACTION OF MULTIPLE AGENTS IN INTELLIGENT SPACES USING A CAMERA ARRAY” (VISNU) is to design a system capable of identifying and interacting with users and mobile and static agents, by using an array of cameras located in fixed positions of the space. The general idea is to provide the space with the capacity to detect the presence of users, to analyze their behavior and to study which services can be provided to them by means of the control of some agents (mobile robots, wheelchairs, etc.). This approach is based on the concepts of intelligent space and ubiquitous computing.
The project addresses image processing algorithms, localization problem, tracking and control (in the case of controllable agents) in complex indoor environments. The localization problem involves, besides the knowledge of the pose, the development of methods which are able to obtain the identity of the different elements captured with the camera array. In addition to all theoretical aspects of the project, it will be also taken into account other issues such as scalability, integration and maintenance costs, data communication and the flexibility and robustness of all designed solutions.
The VISNU project intends to achieve five global objectives using the visual information supplied by the camera array:
- People localization, identification and tracking.
- Mobile robot localization and identification.
- Previously modeled objects localization and tracking.
- Natural interaction with the environment.
- Mobile robots Guidance.
The objectives 2 and 5 of the project take as starting point the results obtained in the project RESELAI (TIN2006-14896-C02-01). The goal of the RESELAI project was the localization of mobile robots with different sensor arrays, including cameras. The project VISNU intends not only to improve the results obtained in RESELAI project, but also to provide solutions to the problems of multiple robots and people identification and tracking, in order to make possible the interaction.