Sistema de posición y orientación basado en visión y datos inerciales para la localización de efectivos militares en operaciones especiales de combate urbano

Abstract

El presente trabajo de investigación presenta un sistema de estimación de posición y orientación basado en algoritmos de visión artificial y datos inerciales tomados de la unidad de medición inercial incorporada en un dispositivo Smartphone. El sistema implementado realiza la estimación de posición y orientación en tiempo real. Para ello se desarrolló una aplicación para sistemas operativos Android que permite capturar las imágenes del entorno y ejecuta los algoritmos de visión artificial. En la implementación del sistema se testean los detectores de puntos característicos en imágenes de Harris, Shi-Tomasi, FAST y SIFT, con el objetivo de encontrar el detector que permita tener un sistema optimizado de modo que pueda ser ejecutado por el procesador de un sistema embebido como son los dispositivos celulares. Para la calcular es desplazamiento de la cámara adherida a un agente móvil se implementó el método de flujo óptico. Adicionalmente se utilizaron datos del giroscopio incorporado en el Smartphone para estimar la orientación del agente. El sistema incorpora una simulación del movimiento estimado dentro de un entorno tridimensional que se ejecuta en un computador. Los datos de posición y orientación se envían desde el celular hacia el computador de forma inalámbrica mediante una conexión Wi-Fi. El entorno tridimensional es una versión digital del bloque central de la Universidad de la Fuerzas Armadas ESPE. Donde se realizaron las pruebas del sistema implementado