Cosa hanno in comune i droni, i sistemi di assistenza alla guida e per le auto a guida autonoma e le apparecchiature medico-diagnostiche mobili? Utilizzano “occhi” high-tech e sistemi di elaborazione delle immagini che le attività di ricerca e sviluppo, a livello internazionale, stanno rendendo sempre più veloci, precisi ed efficienti.
Un consorzio composto da otto partner di sei Paesi europei ha messo a punto la piattaforma Tulipp, che consente di sviluppare sistemi di elaborazione delle immagini innovativi e ad alta efficienza energetica, perché l’obiettivo è quello di realizzare strumenti che possano funzionare in modo più rapido, flessibile e meno costoso rispetto a quelli disponibili finora, ed essere alimentati da una piccola batteria.
“In diversi settori di attività si fa sempre più spesso uso di componenti per l’elaborazione delle immagini, ad esempio per individuare ostacoli e pedoni sulle strade, percorsi e rotte da seguire, o per uso medicale e diagnostico, come per radiografie e raggi X”, rilevano gli specialisti del consorzio europeo che ha sviluppato Tulipp.
Non solo: “l’elaborazione delle immagini può essere utilizzata anche con apparecchi radiologici mobili per garantire un’adeguata qualità dell’immagine a livelli di radiazione ridotti, riducendo notevolmente l’esposizione radioattiva”.
Applicazioni come queste richiedono sistemi e componenti di elaborazione delle immagini piccoli, leggeri ed efficienti dal punto di vista energetico, che siano comunque in grado di elaborare le immagini in tempo reale.
“Le piattaforme hardware basate su architetture di computer e processori convenzionali non sono in grado di soddisfare adeguatamente questi requisiti”, fanno notare gli esperti, “e c’è un altro problema: la maggior parte delle applicazioni di elaborazione delle immagini sono scritte in linguaggi di programmazione di livello superiore, come il C/C+++, e la loro migrazione verso i sistemi integrati è molto complicata. Anche il linguaggio Vhdl è molto diverso da altri linguaggi di programmazione, ciò significa che anche i programmi Vhdl esistenti non possono essere trasferiti su altri hardware. Gli sviluppatori di software devono partire virtualmente da zero con ogni nuovo sistema”.
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I vantaggi della piattaforma Tulipp
Come spiegano i tecnici del consorzio europeo, “che si tratti di sistemi installati su auto innovative o droni, lo sviluppo di software di elaborazione delle immagini richiede molto tempo ed è quindi molto costoso. Ora la nuova piattaforma Tulipp consente di sviluppare sistemi di elaborazione delle immagini ad alta efficienza energetica in modo più rapido e meno costoso, e con una drastica riduzione del Time-to-market”.
Il consorzio ha lavorato su tre casi d’uso specifici per sviluppare e testare la nuova piattaforma: un Team di ricerca si è occupato del rilevamento di ostacoli basato su telecamere stereo per i droni, mentre altri partner di progetto hanno lavorato sul rilevamento di pedoni in prossimità di un’auto, e sul miglioramento della qualità delle immagini radiografiche mobili durante gli interventi chirurgici.
Immagini elaborate in pochi istanti
“I risultati sono impressionanti”, annuncia Igor Tchouchenkov, Group manager del Fraunhofer Institute di Karlsruhe, in Germania, uno dei membri scientifici del consorzio Ue che ha innovato il processo. E anticipa: “l’elaborazione delle immagini, che in origine richiedeva diversi secondi per analizzare una singola immagine su un Personal computer di fascia alta, ora può essere eseguita sul drone in tempo reale, cioè ora vengono analizzate circa 30 immagini al secondo. La velocità dell’algoritmo di rilevamento dei pedoni potrebbe essere aumentata di 100 volte, mentre ora il sistema è in grado di analizzare 14 immagini al secondo. Il miglioramento della qualità delle immagini radiografiche ha permesso di ridurre l’intensità della radiazione durante gli interventi chirurgici a un quarto del livello precedente. Allo stesso tempo è stato possibile ridurre significativamente il consumo energetico per tutte e tre le applicazioni”.
In pratica, droni, veicoli Hi-tech e strumentazioni negli ospedali potranno avere ‘occhi’ tecnologici sempre più efficienti e affidabili, visti i compiti delicati e complessi che devono svolgere in sicurezza.
