PLATAFORMA DE TESTES DE SISTEMAS EMBARCADOS PARA PROCESSAMENTO DE IMAGENS EM TEMPO REAL

...

A Figura 8 mostra um marco que foi utilizado nos experimentos com a intenção de reconhece-lo na videografia.

[pic 9]

Fig. 8. Marcos utilizados em um dos experimentos

2.1 PARTE EXPERIMENTAL

Para a realização dos testes, os vídeos captados pelo VANT são apresentados na TV com uso do PC. O sistema embarcado, posicionado na estrutura, capta as imagens com uso da câmera. As imagens são obtidas com uma resolução de 704 x 578 (pixels). Na Fig. 9 são ilustradas as imagens originais e as imagens obtidas na plataforma de testes. Observa-se que, inicialmente, as imagens possuem variações na tonalidade e contraste: Fig. 9 (a) e Fig. 9(b); e Fig. 9 (c) e Fig. 9 (d).

[pic 10]

(a) (b)

[pic 11]

(c) (d)

Fig. 9. Videografia captada pela câmera (a e c) e videografia captada pelo VANT (b e d).

O sistema embarcado faz o processamento destas imagens com uso de técnicas desenvolvidas no projeto PITER. Nesta etapa foi empregada a biblioteca de visão computacional e processamento de imagens OpenCV 2.4.9 (Bradski e Kaehler, 2008), escrita em C e C++ (Intel, 2015). Para realizar os testes, utilizou-se o compilador G++ do Linux. Por fim, foram realizados experimentos para análise de desempenho da plataforma de testes e das técnicas de processamento de imagens.

3 . RESULTADOS E DISCUSSÃO

Numa etapa inicial foram necessárias realizações de ajustes de brilho e contraste da TV, pois podem comprometer o desempenho do algoritmo de processamento de imagens.

O primeiro teste foi feito com configurações de brilho e contraste padrões para a televisão que, numa escala de 0 a 100, corresponderam a 50 e 50, respectivamente. Executando o vídeo por três vezes não houve verdadeiro positivo, que acontece quando se reconhece o marco escolhido (VP). O segundo teste teve alteração na configuração de brilho e contraste. Desta vez, eles assumiram valores de 100 e 100, respectivamente. Novamente, o vídeo foi executado três vezes, entretanto não se obteve VP. Um terceiro teste foi realizado, porém com brilho assumindo um valor de 20 e o contraste 45. Neste teste, executado o vídeo por uma vez apenas, houve três VP em todo o vídeo.

Os resultados dos testes (VP e falsos positivo, FP, que ocorrem quando se reconhece um objeto por engano) e as configurações da televisão são exibidos na Tabela 2:

Tab. 2. Resultados e configurações da TV nos experimentos

Brilho – 20

Contraste – 45

Luz de fundo - 20

Brilho – 10

Contraste – 45

Luz de fundo - 20

Brilho – 0

Contraste – 45

Luz de fundo - 20

Brilho – 0

Contraste – 55

Luz de fundo - 20

VP

03

11

13

0

FP

103

136

151

90

Após ajustes na TV, foram realizados experimentos para captação de marcos com uso da plataforma de testes, como é apresentado na Fig. 10 e na Fig. 11, os marcos são encontrados com uso da plataforma desenvolvida. Vale ressaltar que as figuras a seguir representam momentos em que os marcos foram reconhecidos. O número presente na figura é um contador. Desta forma, toda vez que um objeto é reconhecido, seja ele um verdadeiro positivo ou falso positivo, o contador é incrementado. Logo, é importante observar que este contador não representa com fidelidade o número correto de verdadeiros positivo.

[pic 12] [pic 13]

Fig. 10. Marco reconhecido com brilho igual a 20, contraste, 45 e luz de fundo, 20.

- CONCLUSÕES

Este trabalho teve o objetivo de desenvolver uma plataforma de testes para simular um sistema embarcado em VANT para processamento de imagens, possibilitando a realização de testes das técnicas empregadas.

A plataforma desenvolvida facilita a realização dos experimentos dos sistemas embarcados. Ela possibilita redução de custos, visto que o uso do VANT pode ser diminuído durante a realização dos testes dos sistemas embarcados. Além disso, é possível realizar o mesmo experimento diversas vezes a qualquer hora do dia.

A plataforma é útil para sistemas embarcados, pois além de simular o funcionamento do VANT, é possível testar e avaliar outros fatores como a autonomia da bateria do VANT. Além disso, a estrutura é útil para se incrementar e aperfeiçoar as técnicas empregadas tornando-se válida já que se obtiveram resultados semelhantes aos experimentos realizados.

Um dos fatores que podem levar ao não reconhecimento usando a plataforma é a baixa resolução da imagem analisada, visto que ela passa pelas lentes de duas câmeras, além de sofrer alterações devido à exibição na tela. Outro fator que influencia no desempenho é o brilho da televisão, pois quando este era reduzido, a frequência de VP aumentava.

Os testes seguindo estas configurações irão contribuir para o projeto PITER, o que acarreta em contribuições no desenvolvimento de tecnologias na área de processamento digital de imagens.

5. PLANO DE ATIVIDADES E CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO

A seguir é apresentado o cronograma com as principais atividades a serem realizadas no projeto.

A1: Elaboração do projeto da plataforma com uso de ferramentas gráficas, como o AutoCAD;

A2: Montagem da estrutura