Rédefinition de la robotique : la solution innovante de vision par ordinateur de l’Université Purdue

Les chercheurs de l’Université Purdue ont fait un bond significatif dans le domaine de la robotique, de la vision par ordinateur et de la perception. Leur approche révolutionnaire offre une amélioration notable par rapport aux techniques conventionnelles, promettant un avenir où les machines peuvent percevoir leur environnement de manière plus efficace et plus sûre que jamais auparavant.

Présentation de HADAR : un bond révolutionnaire dans la perception par ordinateur

Zubin Jacob, professeur associé Elmore d’ingénierie électrique et informatique, en collaboration avec le scientifique de recherche Fanglin Bao, a introduit une méthode innovante nommée HADAR, qui signifie détection et télémétrie assistées par la chaleur. Leur innovation a attiré une attention considérable, et cette reconnaissance a amplifié l’anticipation entourant les applications potentielles de HADAR dans divers secteurs.

Traditionnellement, la perception par ordinateur dépendait de capteurs actifs comme le LiDAR, le radar et le sonar, qui émettent des signaux pour recueillir des données tridimensionnelles sur leur environnement. Cependant, ces méthodes présentent des défis, en particulier lorsqu’elles sont mises à l’échelle. Elles sont sujettes aux interférences de signal et peuvent même présenter des risques pour la sécurité humaine. Les limitations des caméras vidéo dans les conditions de faible luminosité et l’effet de « fantôme » dans l’imagerie thermique conventionnelle ont encore compliqué la perception par ordinateur.

HADAR cherche à résoudre ces défis. « Les objets et leur environnement émettent et diffusent constamment des radiations thermiques, ce qui entraîne des images sans texture, connues sous le nom d’effet de « fantôme » », a expliqué Bao. Il a poursuivi : « Les images thermiques du visage d’une personne ne montrent que les contours et certains contrastes de température ; il n’y a pas de caractéristiques, ce qui donne l’impression d’avoir vu un fantôme. Cette perte d’information, de texture et de caractéristiques est un obstacle pour la perception par ordinateur à l’aide de la radiation de chaleur. »

La solution de HADAR est une combinaison de physique thermique, d’imagerie infrarouge et d’apprentissage automatique, permettant une perception par ordinateur entièrement passive et consciente de la physique. Jacob a souligné le changement de paradigme que HADAR apporte, déclarant : « Notre travail établit les fondements théoriques de la perception thermique pour montrer que l’obscurité totale contient la même quantité d’informations que la lumière du jour. L’évolution a rendu les êtres humains biaisés en faveur de la journée. La perception par ordinateur de l’avenir surmontera cette dichotomie entre jour et nuit. »

Implications pratiques et orientations futures

L’efficacité de HADAR a été soulignée par sa capacité à récupérer les textures dans un scénario de nuit hors route. « La vision TeX de HADAR a récupéré les textures et a surmonté l’effet de fantôme », a noté Bao. Elle a délimité avec précision des motifs complexes comme les rides de l’eau et les plis de l’écorce, mettant en évidence ses capacités sensorielles supérieures.

Cependant, avant que HADAR ne puisse être intégré dans des applications du monde réel comme les voitures autonomes ou les robots, il y a des défis à relever. Bao a remarqué : « Le capteur actuel est grand et lourd, car les algorithmes HADAR nécessitent de nombreuses couleurs de radiation infrarouge invisible. Pour l’appliquer aux voitures autonomes ou aux robots, nous devons réduire la taille et le prix, tout en rendant les caméras plus rapides. » L’aspiration est d’améliorer la fréquence d’images de l’actuel capteur, qui crée actuellement une image toutes les secondes, pour répondre aux exigences des véhicules autonomes.

En termes d’applications, bien que la vision TeX de HADAR soit actuellement conçue pour les véhicules automatisés et les robots, son potentiel s’étend beaucoup plus loin. De l’agriculture et de la défense aux soins de santé et à la surveillance de la faune, les possibilités sont vastes.

En reconnaissance de leur travail révolutionnaire, Jacob et Bao ont obtenu un financement de la part de la DARPA et ont reçu 50 000 dollars du fonds d’innovation Trask de l’Office de commercialisation de la technologie. Le duo a divulgué son innovation à l’Office de commercialisation de la technologie Purdue Innovates, prenant les premières étapes pour breveter leur création.

Cette recherche transformative de l’Université Purdue est sur le point de redéfinir les limites de la perception par ordinateur, ouvrant la voie à un avenir plus sûr et plus efficace dans la robotique et au-delà.