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DCSD - Commande des systèmes et dynamique du vol

PERCEPTION

Objectifs du projet

Responsable du projet : Catherine Tessier

L'objectif du projet PERCEPTION est d'étudier et développer des méthodes permettant, à partir de l'observation de l'environnement par différents capteurs, d'élaborer et de mettre à jour une représentation du monde réel propre à faciliter une prise de décision. Le projet contribue ainsi à répondre de manière générique aux besoins opérationnels de veille, surveillance, renseignement, reconnaissance, que ce soit dans le cadre de systèmes autonomes ou de systèmes d'aide à la décision.


Schéma réactif: cliquez sur le thème à approfondir

La fonction de perception nécessite une chaîne de traitements qui s'étend des capteurs jusqu'à une représentation sémantiquement riche de la situation. Cette chaîne est rebouclée pour permettre d'effectuer une gestion des ressources de perception, et elle fait appel à des techniques tant numériques que symboliques. Elle est organisée autour de quatre grands modules :

  • les Traitements Numériques ont pour objectif de délivrer des objets reconnus dans l'environnement observé, à partir des signaux fournis par les capteurs. La détection des objets en mouvement est effectuée par coopération de méthodes de segmentation statiques et dynamiques des images; leur reconnaissance (étiquetage) résulte de la fusion de classifieurs tirant parti de la complémentarité des capteurs.
  • les Traitements Symboliques ont pour but d'élaborer, à partir des objets délivrés par les Traitements Numériques, la ou les situations en cours dans l'environnement, en vue de les présenter à un niveau décisionnel. Ils mettent en oeuvre un processus de génération-vérification d'hypothèses à partir de modèles d'enchaînements d'activités décrits dans le formalisme des réseaux de Petri interprétés.
  • le Modèle d'Environnement construit et met à jour tous les éléments pertinents pour la représentation de l'environnement perçu, en fonction des résultats fournis par les Traitements Numériques et Symboliques. Il s'appuie essentiellement sur une modélisation 3D révisable et vise à maintenir la cohérence temporelle des objets en mouvement.    
  • La Gestion du système de Perception (rebouclage) répond aux requêtes de compléments d'informations émises par les Traitements Symboliques, en utilisant le Modèle d'Environnement et les Traitements Numériques. Il planifie la prise de nouvelles informations (choix du mode des capteurs, des traitements et ordonnancement des actions de perception).


Cette chaîne de traitements est mise en oeuvre dans le contexte réel de surveillance d'un environnement extérieur semi-urbain : la base de données Vigile 2 a été constituée autour de plusieurs scénarios représentatifs de situations réelles et mettant en évidence des points durs pour la fonction de perception (saturation de capteurs, occultations et disparitions d'objets, activités concertées, conflits d'activités...) Une plate-forme de simulation est actuellement en cours de mise au point sur ces scénarios.

Par ailleurs, une réflexion plus amont sur la Conception et le Dimensionnement des systèmes de perception a pour but d'étudier comment concevoir et dimensionner un système de perception en fonction des missions envisagées et des ressources possibles (capteurs et traitements). Elle s'appuie sur une analyse théorique de capteurs génériques et une décomposition des missions en missions élémentaires, qui aboutissent à une modélisation sous la forme d'un problème d'optimisation sous contraintes. Les outils d'analyse et de résolution sont également mis en oeuvre dans le cadre d'une maquette informatique.

Les recherches relatives au programme Perception ont débuté au mois de septembre 1993. Elles devraient s'achever dans le courant de l'année 1997.

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