Vehículo autónomo de configuración Ackermann para seguimiento de carril mediante procesamiento digital de imagen

Abstract

Este artículo presenta una propuesta de algoritmo para la identificación y seguimiento autónomo de carril de un vehículo de prueba a través del procesamiento de secuencias de imágenes captadas por una videocámara durante su navegación. El robot de configuración Ackerman modifica su ángulo de giro frontal de acuerdo con los datos obtenidos por la cámara, en los cuales se aplican filtros de tono, saturación y matiz (HSV, por sus siglas en inglés) y de contorno para definir los límites de la pista y su centro. Además, se aplica un controlador Proporcional-Derivativo (PD) por medio de código de programación para procurar la incorporación del vehículo al carril en todo punto del camino; utilizando la función de control para calcular la respuesta al error en un instante determinado y modificar de manera correspondiente la orientación actual. Se considera a su vez que el error es el valor de la desviación con respecto al centro del carril. Las pruebas de funcionamiento del prototipo implementado se llevan a cabo en un ambiente parcialmente controlado, donde se ofrece garantía de la ausencia de obstáculos en la pista, pero el sistema es sometido a diferentes condiciones de iluminación, el cual es un reto importante para la detección del camino. Los resultados experimentales muestran el comportamiento del vehículo ante los casos de seguimiento de líneas rectas, curvas y de circuito cerrado.