Time to collision measurement technique based on optical flow
Optik akışa dayalı çarpışma süresi ölçüm tekniği
- Tez No: 101201
- Danışmanlar: PROF.DR. UĞUR ÇİLİNGİROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
OPTİK AKIŞA DAYALI ÇARPIŞMA SÜRESİ ÖLÇÜM TEKNİĞİ ÖZET Görüntü algoritmaları ve bunların VLSI implementasyon potansiyelleri geçen yirmi yıl boyunca ilgi çekmiştir. Fokal düzlemde işaret işleme imkanı, yüksek hız, küçük boyut ve düşük güç tüketimi sağlamalarından dolayı“görüntü kırmıkları”gelecekteki zeki sistemlerin gerekli bir öğesi olarak kabul edilmektedir. CMOS aktif piksel sensör teknolojisindeki ilerlemeler sayesinde hem görüntüleme hem de fokal veya arabirimli işlemci sistemlerinin birarada gerçeklenebilmesi için standart CMOS üretim süreçlerine erişimin genişlemesi ile görüntü kırmıklarının gerçeklenmesi konusu ivme kazanmıştır. Bu tezde, yeni bir optik akış bazlı çarpışma süresi ölçüm tekniğine yönelik görüntü algoritması tanıtılmıştır. Algoritma bir fotoreseptör matrisi üzerindeki yatay kenar geçişleri bulunan pikseler üzerinden yapılacak ölçümlerle çarpışma süresinin çıkartılmasına imkan tanımaktadır. Bu çıkarsama, yatay kenarlara sahip piksel satırlarından elde edilen ve aşağıdaki birinci dereceden polinomu sağlayan işlenmiş işaretlerin lineer regresyona tabi tutulmasıyla sağlanmaktadır. dlldt 1 / - - -.*“ + - -v”. dl/dx“ T ”z o Burada I ışık şiddeti, xa fotoreseptör matrisinin düşey konum değişkeni, f görüntüyü fotoreseptör matris üzerine odaklamak için kullanılan merceğin odak uzaklığ, vxo yatay kenarlara sahip nesnenin düşey hız bileşeni ve son olarak, Tc çarpışma süresi olarak tanımlanmaktadır. Algoritmanın başarımını sınamak için bir simülasyon yöntemi önerilmiştir. Önerilen çarpışma süresi algoritmasının matematiksel tanımında tek kırmıkla gerçekleme imkanını arttırmak için değişiklik yapılmış ve buna uygun bir model geliştirilmiştir. Bu model ve önerilen simülasyon metodu kullanılarak yapılan davranışsal simülasyonlar sonucunda fiziksel gerçekleme parametrelerine bağımlılık, sistem mimarisi, hız kısıtlamaları gibi fiziksel gerçeklemeye yönelik değerli veri elde edilmiştir. Fiziksel gerçekleme için sistem düzeyinde bir öneri yapılmıştır. Önerilen sistem örneklemeli-analog bir karma tümdevreye karşılık gelmektedir. Sistem Önerisi iki ana bölümden oluşmaktadır; kırmık üzerinde görüntü elde etmek için görüntüleme bloğu ve çarpışma süresi ölçüm yönteminin gerçeklenmesi için işlemci bloğu. Alt blokların tasarımında yukardan aşağıya tasarım akışı izlenmiştir, önemli analog yapı blokları tasarlanmış ve bu tez içinde sunulmuştur. Önerilen sistem bloklarına ait şematik gösterim aşağıda sunulmuştur xvır to analogue memory block ((m-2) nets) (mxn) Photoreceptor Matrix r Analogue Memory Block (receives inputs from imager block) ^ v P'n P41 Timing Control & Signal Generation P'12 P'4: P*,3 \ LP J! Ji LP p-1?-^ -2 -h- lP LP LP TÜ-Jİ y Processing Block (receives 3*(p-D+ 1 input nets from memory block) l> PB Şekil 1: önerilen çarpışma süresi hesaplama sisteminin şematik gösterilimi Son olarak, bu konuyla ilgili gelecekte yapılması gereken işler listelenmiştir. XVH
Özet (Çeviri)
TIME TO COLLISION MEASUREMENT TECHNIQUE BASED ON OPTICAL FLOW SUMMARY Vision algorithms and their VLSI implementation potentials attracted attention for last two decades. Offering focal plane computation, high speed, small size and low power consumption, vision chips are regarded as essential components of future's intelligent systems. With developments in CMOS active pixel sensor imager technology, implementation of vision algorithms gained inertia due to expanding reach to standard CMOS process technologies for realisation of both photoreceptor arrays and focal plane or interfaced image processing systems. In this thesis, a novel vision algorithm for time to collision measurement taking advantage of optical flow is introduced. The algorithm enables to extract time to collision from the intensity measurement from photoreceptor matrix rows exhibiting horizontal edges. This extraction is achieved by linear regression over processed intensity signals of horizontal rows which satisfy first order polynomial given as follows dlldt 1 / x.. + --v.... where I is the intensity signal, xa is the vertical location variable of photoreceptor matrix, f is the focal length of lens used to focus image on photoreceptor matrix, vxo is the vertical velocity component of object exhibiting horizontal edges and finally, Tc is the time-to-collision. A simulation method is proposed for testing yield of the algorithm. Mathematical description of the proposed time-to-collision algorithm is modified to improve single-chip realisation chance and a model is developed. Behavioural simulations using this model and proposed simulation technique revealed valuable data for physical realisation of the algorithm including dependency on physical implementation parameters, system architecture, speed constraints etc. For physical realisation a system level proposal is made. The system proposed corresponds to an sampled analogue mixed mode IC. System level proposal consists of two major blocks; imager block for on chip image acquisition and processor block for implementation of the time-to-collision measurement method. Top-down design approach is followed in design of subblocks. Major analogue building blocks are designed are introduced in the thesis The schematics of proposed system blocks are as follows xivto ^ V analogue ' memory block (
Benzer Tezler
- Sentezlenen ve ticari LaB6 katkılı mekanik alaşımlanmış Al-Ağ.%7si toz ve sinter hibrit kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu çalışmaları
Development and characterization investigations of labratory synthesized and commercial LaB6 reinforced Al-7% wt. Si powders and sintered hybride composites
SIDDIKA MERTDİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Niyobyum borür katkılı Al5Si hibrit tozların ve kompozitlerin mekanik alaşımlama ve basınçsız sinterleme yöntemleriyle geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Developing and characterization of niobium boride reinforced Al5Si hybride powders and composites with mechanical alloying and pressureless sintering methods
EZGİ BURCU ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Otonom araçların yön güdümünde PAF tabanlı EZKH yönteminin geliştirilmesi
PFF based SLAM method development for autonomous vehicles' navigation
EROL DUYMAZ
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Sezyum atomik gaz hücresinin yüksek çözünürlüklü spektroskopisi
High resolution spectroscopy of resonance cesium atomic gas cell
BERFİN MUHLİSE CAKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEMET AKTAŞ
DOÇ. DR. RAMİZ HAMİD
- Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control
Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması
AHMAD IRHAM JAMBAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT