Les détecteurs 3D mesurent la distance sociale pour lutter contre le COVID-19


Les détecteurs 3D mesurent la distance sociale pour lutter contre Covid-19

Alexandre Alahi (à gauche) et Lorenzo Bertoni (à droite) dans le laboratoire d’intelligence visuelle les transports à l’EPFL. Crédit photo: Alain Herzog / EPFL 2021

Une équipe de chercheurs de l’EPFL a réutilisé un algorithme développé à l’origine pour les voitures autonomes afin d’aider les gens à répondre aux exigences de distanciation sociale. Votre programme, qui fonctionne avec une caméra, peut si les gens restent à la bonne distance pour éviter les infections – sans collecter de données personnelles. Il pourrait être dans les transports en commun, dans les magasins et les restaurants, et même dans les usines.

«Lorsque la Suisse a été interdite l’année dernière, nous travaillions sur un algorithme pour les voitures autonomes», déclare Lorenzo Bertoni, Ph.D. Etudiant au laboratoire VITA (Visual Intelligence for Transportation) de l’EPFL. « Mais nous avons rapidement réalisé qu’avec quelques fonctions seulement, nous pourrions transformer notre programme en un outil utile pour lutter contre la pandémie. » Le laboratoire VITA est dirigé par le professeur assistant tenure track Alexandre Alahi.

Après avoir étudié la propagation du virus COVID-19 pendant plusieurs semaines, Bertoni et son équipe ont découvert, avec le reste de la communauté scientifique, que les microgouttelettes jouent un rôle clé dans la propagation du virus et que c’est plus essentiel pour l’homme. est Maintenez une distance d’au moins 1,5 mètre lorsque vous ne portez pas de masque facial. Les chercheurs ont donc commencé à optimiser leur algorithme, conçu à l’origine pour détecter la présence d’une autre voiture ou d’un piéton sur la route et ordonner à la voiture autonome de ralentir, de s’arrêter, de changer de direction ou d’accélérer. Les chercheurs viennent de publier leurs travaux dans Transactions IEEE sur les systèmes de transport intelligents et le présentera à la Conférence internationale sur la robotique et l’automatisation (ICRA) le 2 juin 2021.






Une autre méthode de calcul

Les détecteurs de distance actuellement sur le marché utilisent des caméras installées en permanence et des capteurs LiDAR (à base laser). Le détecteur 3D de l’EPFL, appelé MonoLoco, peut être facilement connecté à tout type de caméra ou d’enregistreur vidéo – y compris ceux vendus par les détaillants d’électronique grand public – ou à un smartphone. C’est parce qu’il utilise une approche innovante qui calcule les dimensions des silhouettes humaines et la distance qui les sépare. En d’autres termes, il estime la distance entre deux personnes en se basant sur leur taille plutôt que sur des mesures au sol. « La plupart des détecteurs localisent des personnes dans un espace 3D en supposant qu’elles se trouvent sur la même surface plane. La caméra doit être parfaitement immobile et son utilité est donc limitée. Il y a des problèmes de précision lorsque quelqu’un monte les escaliers, par exemple, » dit Bertoni, l’auteur principal de l’étude. « Nous voulions donc développer un détecteur plus précis et qui ne confondrait pas un lampadaire avec un piéton. »

D’autres caractéristiques innovantes de l’algorithme de l’EPFL sont qu’il peut identifier l’orientation corporelle des personnes, déterminer comment un groupe de personnes interagit – et surtout si elles parlent – et évaluer si elles restent distantes de 1,5 m. En effet, une méthode de calcul différente de celle des détecteurs existants est utilisée. De plus, MonoLoco garde les visages et les silhouettes des personnes filmées de manière totalement anonyme car seules les distances entre leurs articulations (c’est-à-dire les épaules, les poignets, les hanches et les genoux) sont mesurées. Il prend une photo ou une vidéo d’une zone spécifique et transforme le corps des gens en silhouettes non identifiables soulignées de lignes et de points. Avec ces informations, l’algorithme peut calculer leur distance et leur orientation corporelle. «Notre programme n’a pas besoin de sauvegarder les images et les vidéos originales. Et nous pensons que c’est un pas dans la bonne direction pour protéger la vie privée des gens», déclare Bertoni.

Plusieurs utilisations possibles

«Nous avons trouvé plusieurs utilisations possibles de notre programme pendant une pandémie», déclare Bertoni. « Dans les transports publics, bien sûr, mais aussi dans les magasins, les restaurants, les bureaux et les gares – et même dans les usines, car cela permet aux gens de travailler en toute sécurité en maintenant la distance requise. » La distance requise peut être configurée à une distance allant jusqu’à 40 mètres entre des personnes ou des objets ou les deux, tout comme leur orientation. Les chercheurs ont publié le code source de leur algorithme sur le site Internet de VITA et prévoient leur première dans les bus postaux suisses dans le cadre d’un projet commun avec la Poste Suisse.


Le nouvel algorithme améliore la vitesse et la précision de la détection des piétons


Plus d’information:
Lorenzo Bertoni et coll. Percevoir les gens: de la localisation 3D monoculaire à la distanciation sociale, Transactions IEEE sur les systèmes de transport intelligents (2021). DOI: 10.1109 / SEINS.2021.3069376

Fourni par l’Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Citation: Les détecteurs 3D la distance sociale pour lutter contre le COVID-19 (2021, 7 mai), publié le 9 mai 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-05-3d-detectors-social- distancing-covid-. html a été récupéré

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