Pencilla Lang et Robert E. Eunice ont gagné chacun la somme de 1 000 dollars, un entretien avec des scientifiques Schlumberger et un stage. Consultez les résumés de leurs projets ci-dessous : Peau intelligente à fibres optiques et Vision IA : reconstitution stéréoscopique d’un environnement en 3-D.

En partant de la gauche : Johana Dunlop, Pencilla Lang et Robert Eunice

Ce projet avait pour objectif de créer un capteur de pression à fibres optiques donnant aux robots et autres machines le sens du toucher. Ce système fonctionne en guidant la lumière à l’aide de fibres optiques, depuis une source de lumière vers une chambre d’intégration. La lumière est ensuite réfléchie et renvoyée vers un appareil photo numérique. Après un étalonnage, l'intensité de la lumière réfléchie est comparée à la compression et à la pression appliquées à la chambre d’intégration. Des milliers de points sensibles peuvent être utilisés pour chaque système et organisés en une matrice, afin de créer un panneau. Un programme informatique a été écrit pour étalonner les paires de fibres et afficher sous forme graphique la pression de chaque point du panneau, à son emplacement réel. L'intensité de la lumière est mesurée pour chaque point afin de calculer les pressions, puis est affichée sur l'image du panneau.

Ce panneau peut être utilisé à diverses fins, selon sa précision, sa sensibilité et sa fidélité. Un panneau tactile très précis peut être utilisé lorsqu'un discernement extrêmement détaillé des formes est requis. La sensibilité et la fidélité de la mesure de la pression sont nécessaires pour la manipulation d'objets fragiles. Les panneaux peuvent également être utilisés dans le cadre d'une méthode de palpage binaire pour chaque point, afin de déterminer tout simplement la présence ou l'absence de contact. Le panneau de pression peut être appliqué à des surfaces courbes et irrégulières afin de s'adapter aux formes et aux mouvements. Une couche supérieure composée de matériau souple peut être utilisée pour protéger la mousse et améliorer la texture de sorte qu'elle ressemble à celle des bio-matériaux déformables souples comme la peau.
 

Vision IA : reconstitution stéréoscopique d’un environnement en 3D
– Robert Earl Eunice, 17 ans, Houston County High School, Warner Robins, Georgie

J'ai choisi ce projet pour explorer le secteur pionnier de l'intelligence artificielle impliquant une vision informatique. Des applications peuvent être développées en utilisant la vue comme base de rassemblement autonome d'informations sur un environnement, afin d'assister la navigation les systèmes de reconnaissance en robotique, de réaliser des dessins CAO en 3D à partir d'un nombre illimité d'éléments physiques ou d'endroits, de créer des modèles en 3D des terrains ennemis en temps réel pour la stratégie militaire, etc. Les possibilités sont infinies mais il est nécessaire d'avoir une base solide pour pouvoir développer des applications intelligentes utilisant la vision, d'où ce projet.

Le chercheur a développé un code original nécessaire pour installer l'application de reconstitution de l'environnement correctement. Les langages de programmation incluent Microsoft Visual Basic et Mathworks MATLAB.

Ce projet a démontré avec succès une méthode unique permettant d'estimer les relations spatiales des objets situés dans un environnement en 3 D. Des résultats excellents ont été obtenus grâce à des algorithmes IA permettant d'extraire des bords sous-jacents d'une image à l'aide du noyau de convolution de Sobel. La matrice fondamentale et l'environnement en 3 D obtenu ont également été calculés avec des résultats précis. Plus de 10 000 000 processus ont été créés dans une base de données de capture qui enregistre des vitesses de traitement et divers paramètres susceptibles d'avoir une influence sur la reconstitution pendant tout le cycle du programme. Les résultats de ce projet peuvent également être utilisés pour l’incorporation de la matrice fondamentale calculée dans des algorithmes de la différence de densité de la profondeur afin de déterminer la profondeur relative réelle d'une image mais aussi pour la création d'un modèle en trois dimensions de la scène extraite sur l'écran.