Camera motion blur and its effect on feature detectors
Kamera hareket bulanıklığı ve öznitelik vektörlerine etkileri
- Tez No: 269064
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AFŞAR SARANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Algılama bu sebeple görüntüleme sensörlerinin kullanımı mobil ve otonom robotlar da kaçınılmazdır. Robot üzerine monte edilmiş kamera gibi görüntüleme sensörleri çok kullanılan uygulamalardır. Bu durumda hareketli platformun harekinden ve aynı zamanda oluşan şok ve titreşimlerden kaynaklanan kamera hareketi video kareleri üzerinde çeşitli bozulmalara yol açmaktadır. Bunlardan en önemli ikisi videoda bir kareden diğer kareye geçerken ki görüş alanında ki değişiklikler ve video karelerinin her birinde oluşan hareket bulanıklığıdır. Bu ikiliden hareket bulanıklığı olarak adlandırılan etki mobil robotlarda kullanılan görüntü algoritmalarının performans değerlendirmesinde daha baskın ve özel bir rol oynar. Bu etki görüntü sensörü ve sahne arasındaki görüntüleme süresince gerçekleşen görece hareket sebebiyle oluşmaktadır. Hareket bulanıklığı hem görüntü kalitesini düşürmesi hem de görüntü özelliklerini belirleyen yordamların başarısız olmasına sebep olması dolayısıyla bilgisayarla görme alanında istenmeyen bir fenomendir. Robotik ve bilgisayarlı görme literatüründe özellik temelli takip, yer yön belirleme, nesne tanımlama algoritmaları ile ilgili pek çok çalışma olmasına rağmen, hareket bulanıklığının görüntü özellikleri ve onların belirlenmesi üzerindeki etkisi üzerine kapsamlı bir çalışma bulunmamaktadır.Bu tezde, var olan hareket bulanıklığı modelleri ve bu sorunu giderme yaklaşımları üzerine detaylı bir inceleme yapılmıştır. Hareket bulanıklığı ve bulanıklığı giderme üzerine son yıllarda yapılan çalışmaları inceleyip video karelerinde öznitelik vektörleri çıkarımı üzerinde bula-nıklık sebepli oluşan negatif etkiler üzerine odaklandık. Bu negatif etki mobil bacaklı robot platformu üzerinde bulunan görüntüleme sistemi tarafından kaydedilen görüntü serileri kullanılarak incelenip karakterize edilmiştir. Harris köşe algılayıcısı, Canny kenar algılayıcısı ve yerel değişmez öznitelikleri bulan SIFT mobil robotik uygulamalarında sık kullanılan popüler öznitelik algılayıcıları olarak seçilmiştir. Bu öznitelik algılayıcılarının performanslarındaki negatif etki bacaklı hareketin öznitelik algılayıcılarının algılama açısından performansları üzerindeki etkisini analiz etmek için kategorize edilmiştir. Bu analiz sonuçları deneysel bacaklı robot platformu tarafından kaydedilen video serilerinin sabit hale getirilmesi ve yenilenmesi yönündeki ve de hareket bulanıklığına karşı gürbüz bir görüntüleme sistemi geliştiril-mesi yönündeki ilk adım olarak görülmektedir.
Özet (Çeviri)
Perception, hence the usage of visual sensors is indispensable in mobile and autonomousrobotics. Visual sensors such as cameras, rigidly mounted on a robot frame are the mostcommon usage scenario. In this case, the motion of the camera due to the motion of themoving platform as well as the resulting shocks or vibrations causes a number of distortionson video frame sequences. Two most important ones are the frame-to-frame changes of theline-of-sight (LOS) and the presence of motion blur in individual frames. The latter of thesetwo, namely motion blur plays a particularly dominant role in determining the performance ofmany vision algorithms used in mobile robotics. It is caused by the relative motion betweenthe vision sensor and the scene during the exposure time of the frame. Motion blur is clearlyan undesirable phenomenon in computer vision not only because it degrades the quality ofimages but also causes other feature extraction procedures to degrade or fail. Although thereare many studies on feature based tracking, navigation, object recognition algorithms in thecomputer vision and robotics literature, there is no comprehensive work on the effects ofmotion blur on different image features and their extraction.In this thesis, a survey of existing models of motion blur and approaches to motion deblurring ispresented. We review recent literature on motion blur and deblurring and we focus ourattention on motion blur induced degradation of a number of popular feature detectors. Weinvestigate and characterize this degradation using video sequences captured by the visionsystem of a mobile legged robot platform. Harris Corner detector, Canny Edge detector andScale Invariant Feature Transform (SIFT) are chosen as the popular feature detectors that aremost commonly used for mobile robotics applications. The performance degradation of thesefeature detectors due to motion blur are categorized to analyze the effect of legged locomotionon feature performance for perception. These analysis results are obtained as a first steptowards the stabilization and restoration of video sequences captured by our experimentallegged robotic platform and towards the development of motion blur robust vision system.
Benzer Tezler
- Mobil cihazlar ile derin öğrenme mimarisi kullanarak gerçek zamanlı video nesne izleme
Deep learning architectures for real-time video object tracking by mobile devices
ULAŞ TOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE GÜNSEL KALYONCU
- Single and multi-frame motion deblurring for legged robots: Characterization using a novel FD-AROC performance metric and a comprehensive motion-blur dataset
Bacaklı robotlarda hareket bulanıklığını tekil ve çoğul kareler kullanarak giderme: Özgün FD-AROC başarım ölçütü ve kapsamlı bir hareket bulanıklığı veri kümesi ile niteleme
GÖKHAN KORAY GÜLTEKİN
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞAR SARANLI
- PID and LQR control of a planar head stabilization platform
PID ve LQR yontemleri ile tek eksenli kafa stabilizasyon platformu kontrolü
EMRE AKGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AFŞAR SARANLI
- Havadan alınan görüntülerdeki bulanıklığın hava aracı otonom performansı yükseltilerek önlenmesi
Reducing motion blur in aerial images by maximizing autonomous performance of aerial vehicle
HARUN ÇELİK
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKE TÜRKMEN
DOÇ. DR. TUĞRUL OKTAY
- Toplamsal gauss gürültülü görüntülerin kalman süzgeci ile onarımı
Restoration of images degraded by additive gaussion noise by means of kalman filtering
YAŞAR BECERİKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. M. ERTUĞRUL ÇELEBİ