Câmera de eventos em ambiente simulado e um estudo de caso de aplicação para VANT em sistemas ILPF (integração lavoura-pecuária-floresta)

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Policarpo, Vinicius Aquilante
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: aerial systems; autonomous navigation; câmera de eventos; event-based camera; ICLF; ILPF; navegação autônoma; percepção; perception; robotic simulation; robótica; robotics; simulação robótica; sistemas aéreos; UAV; VANT
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-13032025-134516/

Os avanços tecnológicos são impulsionados pelas necessidades humanas, ocasionadas pelo aumento da população, requerendo um uso mais eficiente das terras cultiváveis. Uma das soluções faz-se com a implementação de novos sensores, como a câmera de eventos, que podem auxiliar na navegação de VANTs em ambientes agrícolas, possibilitando automação e aumento da produtividade. Entretanto, devido ao seu desenvolvimento recente, esses sensores são de elevado custo, o que, muitas das vezes, requer uma simulação dos seus dados, permitindo, ainda, aumento da segurança na implementação final da aplicação robótica. Devido a isso, os simuladores da câmera de eventos baseiam-se em imagens de câmeras tradicionais, calculando a diferença de brilho entre frames para gerar os eventos, podendo ter um alto custo computacional devido à alta resolução temporal do sensor. Em vista disso, para aplicações robóticas, é de interesse a execução em tempo real, para simulação de ações de controle e sensoriamento. Nesse contexto, este trabalho tem como foco o desenvolvimento de um simulador de câmera de eventos que execute em tempo real. Para isso, a arquitetura comumente empregada em simuladores é simplificada com redução da qualidade dos dados em troca de redução do custo computacional requerido, contando, ainda, com novos métodos para interpolação da marca temporal dos eventos. Com isso, pôde-se alcançar uma redução de até dez vezes no tempo de execução para um sistema ILPF simulado, com somente 10% de redução na qualidade dos dados para estimativa de locomoção própria. Deste modo, este trabalho expande a simulação de câmera de eventos para uso em tempo real, possibilitando aplicações de controle e processamento de dados concomitantemente à geração de dados para simulação em softwares robóticos.