Oficina Tecnológica de Computação Visual

(14/12/2017)
Seis anos de estudo e capacitação em Computação Visual
Com grande conhecimento e atuação em projetos importantes na área, a Oficina Tecnológica de Computação Visual atuou em três frentes neste ano: drones autônomos, segmentação de imagens aéreas e visualização de dados em realidade virtual com focos em exames médicos, como tomografia e ressonância magnética
O Eldorado já acredita no potencial dessas tecnologias e as estuda desde 2012 e esse é o tema de estudo mais antigo e avançado das Oficinas Tecnológicas. Em 2017, uma das frentes que a equipe trabalhou foi drone autônomo, que veio como uma evolução do carro autônomo, desenvolvido em 2016. A ideia foi aplicar visão computacional em robótica. “Nós desenvolvemos um software para drone autônomo, de modo que ele navegue sozinho, faça o caminho necessário e detecte um padrão determinado por nós com análise de imagem”, conta Edgar Gadbem, sponsor da Oficina.
O drone percorre uma área fazendo uma busca. Ele tem uma região de interesse predeterminada, programada com processamento de imagens, e quando ele a encontra uma usando esse software de visão computacional, ele se aproxima para coletar mais dados sobre a área. “Ele é capaz de identificar algo que nos interesse, se aproximar e fazer uma inspeção mais detalhada. Mesmo com um nível de programação, o drone é capaz de tomar decisões autônomas, de acordo com as imagens que ele capta”, explica Gadbem.
Apesar de hoje existirem drones bem modernos no mercado, eles contam basicamente com uma programação para planos de voo, baseado em GPS, com mecanismos para evitar colisões, então, eles trabalham para fazer a rota programada. O objetivo da equipe da Oficina era justamente interromper esse comportamento. O eles fizeram foi sobrescrever essa programação, de modo que o drone sobrevoe procurando um alvo, se aproxime, colete dados e vá embora.
“Nesta frente, nós  já temos uma demo bem interessante que demonstra o que queríamos com os estudos: a capacidade de tomar decisões autônomas, inspecionar, pousar (se preciso for) para coletar mais dados e retomar. O nosso conceito, neste caso, foi programar os drones para tratar dados visuais e agir”, relata Edgar.
As possibilidades com um equipamento programado desta forma são imensas, pois o nível de detalhamento das imagens é muito grande. Esse modelo de drone pode ser usado para inspecionar áreas agrícolas, dutos, plataformas de petróleo, transmissão para rede elétrica, subestações, entre outras.
 
Segmentação de imagens aéreas e visualização de dados
Outra frente de estudo deste ano foi a segmentação de imagens aéreas. O time usou aprendizado de máquina para separar objetos e estruturas dentro da imagem. “Falando de imagens em geral, determinar onde está um objeto é muito mais difícil do que falar que esse objeto existe na imagem. O que nós fizemos foi segmentar, em imagens aéreas de uma cidade, o que é construção, o que é estrada (asfalto) e o que é fundo. Nesse sentido, também tivemos resultados positivos, pois temos uma base de imagens aéreas que conseguimos processar identificado o que queremos”, detalha Gadbem.
A ideia, neste caso, era conseguir resolver um problema difícil da computação visual: medir as coisas automaticamente com imagens. Um sistema como esse pode ser utilizado para Oil & Gas, medindo/analisando dutos, em agricultura, para encontrar falhas em linhas de plantio, entre outras aplicações.
E, por fim, a terceira frente foi a visualização de dados volumétricos. Aqui, a ideia era encontrar uma boa forma de conseguir visualizar todas as características de um conjunto de dados volumétricos como tomografias computadorizadas e ressonâncias magnéticas. “Nós temos trabalhando com realidade virtual para treinamento e vimos o potencial de utilizar essa tecnologia para visualização de dados volumétricos, em especial exames médicos como tomografias e ressonâncias, acreditamos que isso pode auxiliar na avaliação de exames”, finaliza Edgar.
Neste ano, a equipe da Oficina Tecnológica de Computação Visual é toda de Campinas e conta com, aproximadamente, 20 colaboradores envolvidos.
 
Sobre as Oficinas Tecnológicas
O Instituto elege entre cinco e oito temas tecnológicos para compor o conjunto de Oficinas. Cada uma delas tem a mesma estrutura de um projeto de P&D que o Instituto conduz com seus parceiros, com um plano de execução, cronograma de atividades, orçamento, gestão dos recursos humanos envolvidos, eventos de capacitação, parcerias externas, metas, relatórios, pontos de demonstração e, dependendo do caso, análise de viabilidade técnico-econômica, análise de Business Case e plano de comercialização.
As oficinas envolvem, aproximadamente, 20% da base de colaboradores por ano. O trabalho envolve as três unidades – Campinas, Brasília e Porto Alegre, o que também contribui para a integração dos diferentes sites. Cada pessoa trabalha em torno de 4 horas por semana no projeto, ou seja, 10% da alocação semanal, o que totaliza, em média, 16 horas por mês. Quando o tema abordado é mais complexo e extenso existe, também, a possibilidade de alocações formais, com dedicação exclusiva aos estudos nas tecnologias dos projetos.