Generazione di dataset sintetici per il rendezvous

Abstract

Le reti di navigazione ottica hanno bisogno di molte immagini etichettate, e in orbita non se ne acquisiscono. Si generano al calcolatore, ma una rete addestrata su immagini sintetiche peggiora su quelle reali: è il divario di dominio, e quanto sia grande dipende da come si è rappresentata la luce.

La tesi costruisce una catena di rendering con illuminazione fisicamente corretta e misura quanto quel divario si riduca, provando la rete sulle immagini del banco robotico.

Obiettivi

1. Costruire una catena di generazione con materiali misurati e illuminazione fisicamente corretta.
2. Generare un insieme di dati con etichette di posa esatte, su traiettorie di prossimità realistiche.
3. Addestrare una rete di stima di posa solo su dati sintetici.
4. Misurare il calo di prestazioni sulle immagini reali del banco, e quanto si recuperi variando la resa.

Metodologia

1. Modellazione del mockup con misure di riflettanza delle superfici reali.
2. Rendering con tracciamento dei raggi, sorgente con lo spettro e l'angolo solido del simulatore solare.
3. Variazione controllata di illuminazione, sfondo e rumore del sensore.
4. Addestramento sul solo sintetico e prova sulle acquisizioni del banco, con la posa vera dal tracciamento ottico.
5. Studio dell'effetto di ciascuna scelta di resa sul divario misurato.

Contributi attesi

1. Una catena di generazione documentata e riutilizzabile per altri bersagli.
2. La misura del divario di dominio nelle stesse condizioni geometriche.
3. L'individuazione degli elementi di resa che contano di più, e di quelli che non contano.

Strumenti

Blender o strumento equivalente, Python, PyTorch, banco robotico e simulatore solare per le acquisizioni reali.