Laboratório de Visão Computacional e Robótica

No início da década de 1990 começaram as ser desenvolvidas as primeiras pesquisas na área de visão computacional e robótica do Departamento de Ciência da Computação. Em 1992, mesmo ainda sem espaço físico, as primeiras atividades foram colocadas em prática pelo professor Mário Fernando Montenegro Campos, fundador do então chamado Laboratório de Robótica, Visão e Percepção Ativa (LRVPA). Com o desenvolvimento das linhas de pesquisas, o LRVPA passa a ser chamado Laboratório de Visão Computacional e Robótica (VeRLab), como é conhecido hoje. O acrônimo remete às duas áreas da Inteligência Artificial que interagem com o mundo físico, interesses dos pesquisadores do laboratório. Ainda na década de 1990 eles começam a trabalhar com tópicos avançados em robótica, dando enfoque especial para a robótica aérea, linha ainda pouco explorada no país naquele momento.

Uma simples, porém interessante, definição de robótica e da visão computacional que os pesquisadores do laboratório utilizam é a de “conexão inteligente entre percepção, por meio de sensores, e ação, na forma de manipuladores e robôs móveis”. Mostrar aos alunos e futuros pesquisadores como essas duas esferas interagem é uma das premissas das atividades realizados no laboratório. Há a preocupação em motivar os alunos a compreenderem as dificuldades de se interagir com o mundo físico, onde a leitura imperfeita do ambiente leva ao desenvolvimento de protótipos que não respondem às intenções do desenvolvedor.

Nestes 24 anos de atuação, os trabalhos realizados no laboratório permearam diversas etapas e problemas, tanto do campo da visão computacional – onde foram desenvolvidos novos métodos, desde a extração de características visuais e geométricas, passando por métodos de reconstrução tridimensional, até o reconhecimento de objetos e cenas –, quanto da robótica – onde foram criados metodologias para robôs terrestres e aéreos, exames de pequenos robôs e sistemas de simulação robótica. Cumpre ressaltar que os professores são enfáticos em afirmarem que o mais importante trabalho do laboratório é a formação de pessoas, de novos pesquisadores, novos profissionais. Esta é uma via de mão dupla: os alunos fazem as pesquisas serem desenvolvidas e reconhecidas, ao passo que a pesquisa no laboratório faz dos alunos bons pesquisadores. O VeRLab é hoje um dos melhores laboratório da área no mundo, fruto do trabalho realizado pelos professores e alunos que o integram, possuindo estações de trabalho, robôs terrestres móveis, microrrobôs, veículos aéreos de asa fixa e de asa rotatória não tripuláveis e autônomos.

Um dos exemplos de pesquisa mais recente desenvolvida no VeRLab, em parceria com a Petrobras, é um sistema integrado de hardware e software para monitoramento de dutos por meio de câmeras embarcadas em veículos aéreos com o objetivo de identificar, de maneira automática, possíveis mudanças na comparação entre dois monitoramentos aéreos. O sistema desenvolvido identifica os momentos do vídeo onde há maior possibilidade de ter havido alteração no espaço físico e estes são enviados aos especialistas para que façam a análise final. O projeto está em fase de conclusão e não existem outros sistemas semelhantes já desenvolvidos no mundo.

A teleimersão é outro exemplo de pesquisa em desenvolvimento atualmente no âmbito do VeRLab. Os pesquisadores, junto à Vale do Rio Doce, buscam por formas de estar presente em um determinado ambiente sem que seja necessária a presença física. A pesquisa está voltada para o aperfeiçoamento das chamadas minas autônomas, onde um operador tenha, para além da possibilidade de controle remoto dos equipamentos, a possibilidade de estar imerso no ambiente, com informações que não seriam possíveis pelo controle remoto.

O VeRLab possui pesquisas realizadas em colaboração internacional com as University of Pennsylvania, Drexel University, ambas na Philadelphia, no estado da Pensilvânia e a University of New Mexico. Além da Petrobras e da Vale do Rio Doce, o laboratório ainda desenvolve pesquisas em parceria ou com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig), da Companhia Energética de Minas Gerais (Cemig) e da Engetron, entre outras instituições, o que possibilita que os pesquisadores atuem em diferentes frentes de pesquisa.