Projeto de hardware dedicado para o processamento de imagens em aplicações de navegação autônoma de robôs móveis agrícolas

Alexandre Padilha Senni¹; Mario Luiz Tronco¹

¹ Universidade de São Paulo (USP)

doi:10.20906/CPS/CON-2016-0125

Resumo

Sistemas automáticos baseados em dispositivos robóticos são utilizados para a otimização da produção e execução de tarefas nos diversos setores da indústria. Na Agricultura de Precisão os sistemas automáticos auxiliam em tarefas voltadas tanto para a inspeção e análise de culturas quanto para a locomoção autônoma de robôs móveis. Tais sistemas frequentemente utilizam métodos que empregam técnicas de visão computacional. No entanto, a visão computacional é considerada um problema desafiador para a computação de alto desempenho, tornando a implementação desses sistemas um investimento de alto custo. O sistema computacional proposto no presente trabalho consiste em um circuito dedicado para a navegação de robôs móveis agrícolas a partir do processamento de imagens fornecidas por uma câmera de vídeo colorida. O circuito foi implementado através de uma plataforma de desenvolvimento de baixo custo baseado em um FPGA. O hardware desenvolvido é baseado na metodologia existente no qual as linhas de navegação são estimadas através de características visuais específicas da área de plantio. O circuito consiste nas etapas de classificação dos pixels, filtragem, extração de bordas e estimativa das linhas de navegação através do método dos mínimos quadrados. O método proposto é capaz de realizar o processamento de imagens em tempo real, permitindo o seu emprego em tarefas que exigem velocidade relativamente elevada para o deslocamento do veículo, como, por exemplo, a pulverização.

Palavras-chave: Visão Computacional; FPGA; Navegação