José Pablo Fernández Rodríguez, autor del novedoso sistema, en el aula de investigación

Dentro del conjunto de medidas destinadas a mejorar la seguridad vial, el control de la calidad de las señales de tráfico se convierte en un punto clave para que los conductores puedan ver la información que dichas señales contienen, tanto de día como de noche, incluso desde grandes distancias. Diversos factores, tales como las condiciones ambientales y la degradación de los materiales con el paso del tiempo, van mermando la calidad de las señales y provocan una falta de asimilación visual por parte del conductor, aumentando así la probabilidad de tener un accidente de circulación.
En la actualidad, el control de la calidad de la señalización vertical se lleva a cabo midiendo de manera manual el coeficiente de retrorreflexión -coeficiente que mide la capacidad de un material para devolver la luz incidente en la misma dirección que es recibida-. Este sistema de medición manual es muy costoso y conlleva múltiples problemas, tales como el corte de carreteras para realizar la medición y el peligro que entraña a los operarios, así como el gran tiempo que se invierte en realizar dichas medidas.

A la izquierda, ejemplo de señales de tráfico. En la siguiente imagen, una de las visiones que capta la cámara, siempre nocturna, que hace las mediciones de señales de forma instantánea

Una solución a medida
Para subsanar estas lagunas, José Pablo Fernández Rodríguez, investigador del grupo ROBESAFE del departamento de Electrónica de la Universidad de Alcalá, ha ideado un sistema de visión para la auscultación automática de señales y paneles de tráfico que permite determinar la calidad de la señalización vertical instalada de forma automática, con el uso de la visión artificial. “Hemos conseguido estimar el coeficiente de retrorreflexión, a partir del cálculo de la luminancia obtenida de las imágenes capturadas por el sistema automático que hemos desarrollado”, indica Fernández Rodríguez. Con los datos obtenidos se determina si cumple con la calidad mínima dada en el artículo 701 del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para obras de Carreteras y Puentes (PG-3) y en la norma 8.1-IC, de señalización vertical. “Una vez obtenida la calidad de cada señal se compara con la normativa y se determina si la señal es óptima o si es necesario cambiarla”, explica el investigador de la UAH.


Un ejemplo de cómo se segmenta la imagen captada, mediante máscaras

Para la toma de datos se utiliza un vehículo en el que se inserta una cámara monocular y un iluminador de infrarrojos. “Con la cámara monocular, que va fijada en el cristal delantero del vehículo, se realiza la captura de la carretera, incluyendo la señalización presente. El iluminador de infrarrojos se utiliza para iluminar la señalización y la determinación del coeficiente de retrorreflexión” explica José Pablo Fernández Rodríguez.
La medición se realiza en condiciones nocturnas-capturándose de forma alterna un fotograma iluminado y otro no iluminado- eliminando de esta forma el efecto de la luz ambiente y del resto del resto de vehículos de la carretera, para que sólo la luz del iluminador sea la que intervenga en la medida. Dado que las medidas se pueden realizar a una velocidad entre 90 y 120 Km/h, se consigue de este modo capturar todas las señales sin tener que detener el vehículo. Las imágenes se almacenan en un disco duro, que tiene una autonomía de grabación de aproximadamente cinco horas.

Proceso de calidad de las señales

Un vehículo en el que se inserta una cámara monocular y un iluminador de infrarrojos, es el medio para la toma de datos

El segundo paso es el procesado de las imágenes, mediante un sistema offline, que procesa las señales y la calidad de las mismas en el laboratorio. “De forma automática, el programa detecta cada una de las señales presentes en la imagen, y obtiene las señales que no cumplen con el umbral del coeficiente de retrorreflexión. Además, nos indica la posición de la señal en la carretera y una imagen para su posterior identificación in situ. Con todos estos datos, obtenemos un informe, en base al cual se decide si se cambia o no la señal”, explica el investigador de la Universidad de Alcalá.

Premio por aportar seguridad
El sistema, que ha recibido el Premio de la Fundación 3M a la Innovación en el Área de Seguridad, ha sido validado en la señalización de las carreteras A1 y A2 y en la M 30. “Hemos comprobado que el sistema es totalmente operativo, ya que las medidas de calidad de nuestro sistema automático coincidían con las medidas manuales. Si lo aplicaran las empresas de control de calidad de señalización vertical, obtendrían muchas ventajas respecto al actual modo de trabajo”, concluye José Pablo Fernández.

Publicado en: Archivo UAH investiga