Le MIT a mis au point un système qui peut détecter de minuscules changements dans les ombres au sol pour déterminer si un objet en mouvement arrive au coin de la rue. Une avancée qui pourrait grandement améliorer la sécurité des voitures et des robots autonomes.

Aussi perfectionnés soient-ils, les systèmes de cartographie et de détection des voitures autonomes ne peuvent s'affranchir de certaines limites physiques comme, par exemple, une autre voiture ou un piéton émergeant du coin d'un immeuble ou d'entre deux voitures stationnées. Mais les ingénieurs du MIT ont trouvé une solution qui pourrait peut-être radicalement améliorer la « vision » des voitures, mais aussi des robots autonomes.

Il s'agit d'un système de détection des ombres projetées au sol lorsqu'un objet en mouvement approche. Baptisé ShadowCam, ce système utilise des séquences d'images vidéo d'une caméra pointée sur une zone spécifique. Il détecte les changements d'intensité lumineuse d'image en image qui peuvent indiquer que quelque chose s'éloigne ou se rapproche. Le système calcule cette information et classe chaque image comme contenant un objet fixe ou un objet dynamique en mouvement.

Pour adapter le dispositif aux engins autonomes, les chercheurs ont développé une technique d'odométrie visuelle qui consiste à superposer les images pour révéler les variations. Une méthode notamment employée en imagerie médicale pour comparer et analyser les différences sur les scanners. Pour les véhicules en mouvement, le système cible une zone d'intérêt spécifique (préalablement définie), comme le sol à un coin de rue, et utilise l'odométrie visuelle pour superposer toutes les images et ainsi détecter une variation aussi subtile soit-elle.

Le système ShadowCam n’est pas encore adapté aux conditions réelles.
Le système ShadowCam n’est pas encore adapté aux conditions réelles.
Image : © MIT

Plus rapide qu’un Lidar

Testé avec une voiture et un fauteuil roulant autonomes, ShadowCam s'est avéré plus rapide de plus d'une demie seconde par rapport à un Lidar, qui est le type de capteur le plus fréquemment utilisé par les systèmes de cartographie de l'espace. Comme le soulignent les auteurs de cette expérimentation, ce gain de quelques fractions de secondes peut s'avérer déterminant pour éviter une collision et potentiellement sauver des vies.

Mais le système est encore très limité. En effet, il n'a été testé qu'à l'intérieur où les vitesses de déplacement n'ont rien à voir avec les conditions de circulation et où les conditions d'éclairage sont plus stables. La prochaine étape sera donc d'améliorer ShadowCam pour travailler en conditions réelles avec des situations d'éclairage variables et d'automatiser le processus d'annotation des zones ciblées pour la détection des ombres.

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