Obiectivele Proiectului

În domeniul sistemelor senzoriale complexe dedicate sistemelor de asistenţă a conducerii s-au identificat patru tematici majore de cercetare: percepţia senzorială (procesarea informaţiilor senzoriale), modelarea şi estimarea drumului, modelarea şi estimarea obstacolelor, clasificarea obstacolelor.
Fiecare din aceste tematici de cercetare au problemele lor specifice care sunt propuse pentru rezolvare. Astfel, în domeniul percepţiei senzoriale se urmăreşte modelarea zgomotelor, a erorilor de achiziţie si a răspunsului radiometric la condiţiile de iluminare, adaptarea senzorului la condiţiile de mediu, calibrarea, si fuzionarea informaţiilor senzoriale într-o reprezentare unificată.
În domeniul modelarii şi estimării drumului se urmăreşte elaborarea de modele reprezentative, cu grad înalt de generalitate, dar care sa permită estimarea eficientă a parametrilor în timp real, elaborarea de tehnici de extragere de trăsături relevante prin procesarea informaţiei senzoriale, şi estimarea robustă pe bază probabilistică.
În domeniul modelarii şi estimării obiectelor generice (structuri de deasupra solului care pot fi lovite de vehiculul propriu), se urmăreşte modelarea cât mai precisă a poziţiei, dimensiunilor, formei, orientării şi a dinamicii acestora, extragerea şi gruparea de trăsături ţinând cont de limitele de precizie, consistenţă, condiţii de iluminare, etc., ale informaţiei senzoriale, şi elaborarea de estimatori probabilistici pentru estimarea parametrilor modelelor obiectelor.
În domeniul clasificării obiectelor se urmăreşte elaborarea unui meta-clasificator probabilistic, care folosind trăsături multiple extrase din modelul senzorial unificat de reprezentare şi din modelele geometrice, ierarhice, dinamice ale obstacolelor detectate, şi combinând informaţii obţinute de la mai mulţi clasificatori primari să infereze probabilistic apartenenţa obstacolelor detectate la setul de clase considerat. Se vor defini setul de clase de interes, trăsăturile relevante pentru fiecare clasă, se va elabora un model unitar de reprezentare a trăsăturilor, se vor stabili clasificatorii folosiţi, şi algoritmii de învăţare pentru ei.
Din studiul teoretic şi practic al domeniului, şi din experienţa proprie materializată în rezultate originale, putem defini trei direcţii majore în care ne propunem să aducem contribuţii teoretice originale: elaborarea de noi modele matematice pentru lume, drum, obiecte şi clase, elaborarea de algoritmi pentru extragerea de trăsături relevante prin procesarea informaţiilor senzoriale stereo, mono şi color, şi elaborarea de metode robuste de inferenţă probabilistică în vederea estimării drumului, a obiectelor şi a claselor acestora.

• Obiectivele principale ale proiectului sunt:
• O1. Studiul teoretic şi practic exhaustiv al domeniilor abordate
  O2. Elaborarea de modele matematice originale pentru performanta sistemului senzorial, pentru geometria şi dinamica drumului şi a obstacolelor şi pentru clasele de obiecte
• O3. Elaborarea de soluţii algoritmice senzoriale pentru procesarea şi integrarea informaţiei senzoriale, extragerea de trăsături relevante, pentru estimarea parametrilor drumului şi a obiectelor şi pentru clasificare
• O4. Elaborarea unui prototip funcţional, testarea algoritmilor şi definirea modelului de performanţă a sistemului

Fiecare din aceste obiective principale are o serie de obiective secundare ataşate, care vor organiza activitatea de cercetare. Obiectivele secundare pentru O1 sunt:

• OS1.1. Studiul cerinţelor scenariilor relevante
• OS1.2. Studiul abordărilor recente din domeniu
  OS1.3. Evaluarea cantitativă şi calitativă a tehnicilor de modelare moderne în domeniu
• OS1.4. Evaluarea cantitativă şi calitativă a algoritmilor recenţi din domeniu

Obiectivele secundare pentru O2 sunt:

• OS2.1. Modelarea performanţei şi funcţionalităţii sistemului senzorial
• OS2.2. Elaborarea modelelor noi pentru reprezentarea mediului şi a claselor de obiecte şi a modelului integrat al lumii
• OS2.3. Elaborarea modelelor de inferenţă probabilistică pe baza informaţiei senzoriale

Obiectivele secundare pentru O3 sunt:

• OS3.1. Definirea şi generarea reprezentării senzoriale multimodale unificate
• OS3.2. Elaborarea algoritmilor de estimare şi clasificare
• OS3.3. Definirea modelelor de interacţiune între estimatorii diferitelor aspecte ale realităţii

Obiectivele secundare pentru O4 sunt:

• OS4.1. Elaborarea unui prototip demonstrativ funcţional de evaluare a utilităţii sistemului senzorial şi de reprezentare din punctul de vedere al cerinţelor sistemelor de asistare a conducerii auto
• OS4.2. Definirea modelelor de performanţă a algoritmilor şi a reprezentării lumii
• OS4.3. Diseminare rezultate

Activitatea de cercetare pentru îndeplinirea acestor obiective va avea un pronunţat caracter multidisciplinar. Modelele elaborate vor avea la baza fundamente matematice solide, iar algoritmii vor fi de asemenea elaboraţi pe baza unei soluţii matematice. În procesul de modelare a dinamicii şi a interacţiunilor dintre obiecte, drum şi vehiculul propriu vor fi necesare cunoştinţe de automatică şi de mecanică. Din domeniul ştiinţei calculatoarelor, vor fi necesare cunoştinţe şi contribuţii în disciplinele Prelucrarea imaginilor, Inteligenţă artificială, Recunoaşterea formelor.
 Impactul preconizat al proiectului este semnificativ, urmărindu-se dezvoltarea de noi concepte si soluţii care sa deschidă noi direcţii de cercetare teoretică şi aplicativă, precum şi dezvoltarea de sisteme industriale.