Formula Electric-konkurrence for førerløse køretøjer

Formula Electric Belgium forbereder sig på førerløs konkurrence med et stereo vision-kamera med to hoveder fra VA Imaging, tidligere kendt som GeT-Cameras.
Formula Electric-konkurrence for førerløse køretøjer
.

Konkurrence

Formula Electric Belgium-teamet, der består af 25 belgiske universitetsstuderende, bygger deres første autonome Formel-bil. I de foregående år deltog teamet i den elektriske konkurrence sammen med mere end 50 andre deltagere. I år besluttede de at tilmelde sig den autonome konkurrence endnu en gang for at inspirere folk med mulighederne inden for elektriske og førerløse biler.

Deres Formel-racerbil konkurrerer i flere discipliner: acceleration, vejgreb og udholdenhed. Med præcis 1000 mulige point stræber teamet efter at vinde dette års konkurrence.
Ved acceleration skal bilen komme fra stilstand til målstregen 75 meter væk så hurtigt som muligt; derefter testes bilen for vejgreb ved at køre så hurtigt som muligt på en kort rundbane. Til sidst kommer udholdenhedstesten, hvor den kører en omgang på 22 km. Ud over konkurrencen bedømmes de studerende på deres forretningsplan og omkostningsanalyse, hvilket er her de rimeligt prissatte kameraer fra VA Imaging kom i spil.

Stereo vision

På grund af den veldokumenterede og brugervenlige software implementerede teamet hurtigt dual head stereo vision-kameraet fra VA Imaging. Softwaren til dual head-kameraet genkendte automatisk de to billedsensorer. Som resultat indsamlede teamet hurtigt deres første stereobilleder. Med disse stereobilleder kan de generere et 3D-billede.

Da Formel-bilen er førerløs og skal modstå høje hastigheder, G-kræfter og ekstreme vejrforhold, skal kameraet kunne se alt. Derfor besluttede teamet at vælge et førsteklasses kamera med en global shutter. Et kamera med global shutter optager skarpe billeder uden sløring og er derfor velegnet under disse barske forhold.
Kamerahuset blev 3D-printet med et hydrofobt glas foran objektivet for at sikre, at regndråber ikke forstyrrer deres målinger.

Kameraets højtydende billedsensorer indfanger tilstrækkeligt lys til at opnå korte eksponeringstider, hvilket er nødvendigt for at opnå skarpe billeder ved kørsel med høj hastighed. For at flytte grænserne yderligere anvender teamet digital gain uden at introducere for meget støj; derfor kan de anvende en kort eksponeringstid helt ned til 2 millisekunder.

Open source-software

Som tak for vores samarbejde og sponsorering vil teamet frigive deres 3D-software som open source. Det betyder, at du kan downloade deres software og straks få en idé om, hvordan kameraerne anvendes i et 3D-setup.
For at beregne et 3D-billede ved hjælp af stereo vision-kameraet kræves følgende trin:
Trin et: Kalibrer kameraerne, og sørg for, at du har 2 kameraer rettet mod det samme kalibreringsark under de samme optageforhold.
Trin to: Beregn kameraernes position; softwaren finder ud af, hvor kameraerne befinder sig i forhold til hinanden.
Trin tre: Bestem, hvilket objekt du vil genkende.

Når kameraerne er kalibreret, kan du generere et 3D-billede. Det næste trin er at bestemme, hvad du vil se. Så snart du kan identificere og lokalisere et objekt i begge billeder, kan softwaren triangulere det for at angive en 3D-position. Detekteringen af et objekt skal implementeres af brugeren; der vil dog blive leveret et enkelt eksempel.

Desværre oplevede de studerende nogle store tilbageslag på grund af coronavirus. For det første forbød universitetet dem at arbejde parvis eller på samme sted for at sikre deres sundhed. Derfor blev bilens produktionsproces forsinket. For det andet blev konkurrencerne aflyst. På trods af disse tilbageslag arbejder teamet hårdt på at minimere virkningen af nedlukningen. Alt, hvad de kan fremstille hjemme, gør de, såsom printplader, software til de forskellige computere om bord og mere omfattende simuleringer.

3D vision-softwaren er tilgængelig! Læs mere om den på GitHub.

Du kan læse mere om Formula Electric Belgium på deres website.

Sørg for at følge VA Imaging på LinkedIn, så vi kan holde dig opdateret om vores nye produkter og blogs.