Обнаружение и сопровождение объектов на основе 3D-LIDAR на периферии IoT для железнодорожных переездов

Обнаружение объектов является важной технологией для систем видеонаблюдения, особенно в зонах с высоким риском аварий, таких как железнодорожные переезды. Для предотвращения столкновений система должна с высокой точностью обнаруживать и сопровождать любой объект, попадающий в контролируемую зону, при соблюдении требований реального времени. В данной работе предлагается реализация аппаратной платформы периферийного IoT, способной обнаруживать и сопровождать объекты в сценарии железнодорожного переезда. Отклик системы должен вычисляться и передаваться с предлагаемой IoT-платформы на поезд для запуска предупреждающего сигнала и предотвращения возможного столкновения. В системе используется 16-канальный 3D-LIDAR с низким разрешением, формирующий точную карту облака точек, содержащую большой объем данных. Обработка информации выполняется на специально разработанной встраиваемой периферийной платформе с ограниченными вычислительными ресурсами и низким энергопотреблением. Этот вычислительный элемент размещается как можно ближе к сенсору, в месте генерации данных, что по сравнению с обработкой в облаке позволяет уменьшить задержку, повысить конфиденциальность и избежать ограничений пропускной способности. Кроме того, в работе предлагается облегченный алгоритм обнаружения и сопровождения объектов для обработки большого объема информации, предоставляемой LIDAR, с обеспечением требований реального времени. Предложенный метод количественно проверен путем реализации на автомобильной дороге, имитирующей железнодорожный переезд.