Geri Dön

Vision-based autonomous navigator

Görüntü tabanlı otonom navigatör

  1. Tez No: 318593
  2. Yazar: CEYDA NUR ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. VELİ HAKKOYMAZ, PROF. DR. ERKAN İMAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Mühendislik Bilimleri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Fatih Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

Son 20 yılda gezgin robot navigasyonu amaçlı bilgisayarlı görme sahasında birçok araştırma yapılmıştır. Gerektirdiği hesaplama yüküne ve sonar ya da lazerli mesafe algılayıcılarla karştırıldığında ortamın geometrisini dolaylı bir şekilde içeriyor olmasının sonucunda daha fazla hataya açık olmasına rağmen, kameralar az yer kapladığı, ortamla etkileşmediği, sık ve ucuz bulunduğu, bilgi dolu olduğu ve insana ait görme sistemine benzediği için rahat anlaşılabildiğinden gelecek vaadetmektedir.Bu tezde, sağlam öznitelik çıkarma ve görmeye bağlı eşzamanlı konumlandırma ve haritalandırma (SLAM) çalışmalarına vurgu yapılarak görme tabanlı navigasyon üzerine yazın taranmaktadır. Elde edilen bulgulara binaen benzer bir tek kameralı SLAM sistemi önerilmektedir. Sistemin uygulaması için, gezgin bir robot sağlanan bir yörüngeye göre hareket ederken, robotun kamera çerçevelerinden ortamı algılayabilmek için ortamdaki işaretlere ait bazı sağlam öznitelikler çıkarılmakta ve çerçeveler boyunca takip edilmektedir. Bu sağlam öznitelikleri çıkarabilmek için bazı popüler algoritmalar uyarlanmaktadır. Öznitelikleri kamera çerçeveleri arasında eşleyerek, 3B dünyadaki işaretlerin izafi koordinatları evvelki bir kalibrasyon işlemi sayesinde yaklaşık olarak elde edilebilir. Genişletilmiş Kalman filitresinde (EKF) robotun odometresine bağlı robot konumu tahminleri, işaretlerin koordinat tahminleriyle bir araya getirilerek robotun ve ortamdaki işaretlerin konumları bir miktar belirsizlikle hesaplanabilir. Bu eşzamanlı olarak temsili bir ortam haritası inşasına olanak sağlamaktadır. Böylece, bilinmeyen ortamlarda çalışabilecek, öğrenen ve rastgele davranışlı bir gezgin robot için de temel olabilecek tekgözlü SLAM sistemi araştırılmaktadır.

Özet (Çeviri)

During past 20 years, much of the research work has been in the area of computer vision for mobile robot navigation. Despite of being computationally more expensive and less accurate compared to sonar or laser range sensors due to their indirect storage of the world?s geometry, visionary sensors are promising since they are compact, noninvasive, ubiquitous, cheap, full of information and well-understood because of their similarity to humanoid vision systems.In this thesis, literature on vision-based naviagation is reviewed by emphasizing the robust feature extraction and visionary simultaneous localization and mapping (SLAM) studies. Based on the findings obtained, a similar SLAM system using single camera is proposed. For the implementation of the system, while a mobile robot navigates according to a provided trajectory, some robust features belonging to natural landmarks in the environment are extracted from the camera frames of the robot and tracked through the frames to perceive the environment. In order to extract those robust features, some popular algorithms are adapted. By matching the features between camera frames, relative coordinates of the landmarks in 3D world can be obtained approximately by depending on a prior calibration process. Integrating the robot position estimates based on odometry of robot with landmark coordinate estimates in extended Kalman filter (EKF), relative positions of the robot and the environment landmarks can be computed with some amount of uncertainty. This enables the building of a representative map of the environment simultaneously. Thus, a monocular SLAM system has been investigated, which may also be the basis for a learning mobile robot with stochastic actions that is capable of operating in unknown environments.

Benzer Tezler

  1. A control-theoretic approach for vision based quality aware autonomous navigation and mapping toward drone landing

    Drone inişine yönelik görüş tabanlı kalite farkındalığında otonom navigasyon ve haritalama için bir kontrol teorisi yaklaşımı

    ONURALP SÖZER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR

  2. Dönerkanat tipinde bir insansız hava aracının görüntü tabanlı kontrolü

    Vision based control of a quadrotor type unmanned aerial vehicle

    AYDIN ERESEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ÖNDER EFE

  3. Dört rotorlu bir insansız hava aracının görüntü işleme tabanlı otomatik kontrolü

    Vision-based automatic control of a quadrotor unmanned aerial vehicle

    GÜRSEL DENİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN ÇELİK

  4. Improvement of on image processing system for autonomous mobile robot navigation

    Kendiliğinden yönlenmeli gezer robot gezinmesi için bir görüntü işleme yazılımının iyileştirilmesi

    ONUR LÜTFİ ÇETİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR ERDEN

  5. A new lane detection system for unmanned vehicles

    İnsansız araçlar için yeni bir şerit tanıma sistemi

    YASEMİN TİMAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi Üniversitesi

    Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. FATİH ALAGÖZ