Che cos’è una fusione di sensori?

La fusione dei sensori è la mescolanza di dati sensoriali provenienti da varie fonti per creare un’immagine più completa di quanto sarebbe altrimenti possibile se si considerassero le fonti indipendenti da sole. Durante il processo di fusione dei sensori, la maggiore completezza dell’immagine si riferisce a informazioni che sono sempre più complete, accurate o affidabili di quanto le fonti indipendenti dovrebbero garantire. In altre parole, la fusione sensoriale è un esempio di due più due che fa cinque; la combinazione di fonti di dati offre informazioni sensoriali extra che altrimenti non sarebbero disponibili. La fusione dei sensori viene in genere utilizzata nelle operazioni di sorveglianza, anche con telecamere, sonar, radar e sorveglianza geologica che coinvolgono sensori sismici o magnetici. Il processo avviene attraverso un approccio centralizzato o decentralizzato, a seconda di quale parte è responsabile della combinazione delle immagini in un unico insieme.

Forse il modo più semplice per qualcuno di pensare alla fusione dei sensori è immaginare un sistema di sicurezza domestica composto da più telecamere di sorveglianza installate nelle diverse stanze di una casa. Se tutte le telecamere sono collegate ad una stanza centrale contenente un unico monitor televisivo per ciascuna telecamera, si avrà un muro di immagini che rappresenterà i dati aggregati di sorveglianza per l’intera casa. Questa combinazione aggregata di immagini illustra i vantaggi aggiuntivi della fusione delle immagini in un unico insieme; trasmettendo tutte le informazioni della telecamera in una posizione centrale, diventa molto più facile tenere traccia dei movimenti e delle attività delle persone in casa.

Ciò può essere contrastato con una situazione in cui c’è un solo schermo televisivo e l’osservatore deve scorrere le diverse telecamere per ottenere l’immagine desiderata. L’osservatore sta ancora ricevendo esattamente gli stessi dati, ma il fatto che le informazioni siano ottenute in pezzi disparati, anziché in un insieme senza soluzione di continuità, rende il processo di sorveglianza molto più difficile da eseguire. La raccolta di dati su un intruso in un ambiente sensoriale fornisce ulteriori informazioni; in alcuni casi, le zone di copertura della telecamera sovrapposte forniranno una visione multi-angolo dell’intruso, rendendo l’identificazione e l’osservazione molto più facili. In un ambiente non sensoriale, dover scorrere le immagini su un singolo schermo priverà l’osservatore di questi vantaggi multi-angolo. Sebbene fornisca le stesse identiche visualizzazioni, un osservatore beneficia maggiormente della fusione delle immagini.

Questo è un esempio decentralizzato di fusione sensoriale; l’osservatore deve mettere insieme i dati del feed della telecamera usando il proprio giudizio e la propria conoscenza. Questo può essere confrontato con un ambiente di fusione di sensori centralizzato, in cui alcune parti in una posizione centrale combinano le origini dati prima di inoltrare il risultato finale al cliente. Quando si seleziona l’uno o l’altro, l’esperienza è un fattore determinante importante. In un ambiente in cui il cliente ha esperienza nell’ordinare e combinare insieme dati disparati, un approccio decentralizzato può consentire al cliente di utilizzare il proprio giudizio professionale con i dati grezzi. Quando il cliente ha meno esperienza, un approccio centralizzato può consentire a persone più qualificate di ordinare i dati grezzi, inoltrando solo le informazioni più rilevanti al cliente.