Κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης
Η πλοήγηση αυτόνομων συστημάτων στο χώρο είναι ένα πεδίο που πάντοτε συγκέντρωνε το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας. Χάρη στην εξέλιξη των μικροϋπολογιστών και τη δημιουργία νέων αλγορίθμων, είναι πια δυνατή η ανάπτυξη συστημάτων που καταφέρνουν να κινούνται ελεύθερα στο χώρο, χρησιμοποιώντ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/11882 |
| id |
nemertes-10889-11882 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-118822022-09-06T05:13:08Z Κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης Design, control and evaluation of an automatic obstacle avoidance system for autonomous vehicles with machine vision based methods Αθανασέλης, Πέτρος Δερματάς, Ευάγγελος Μουστάκας, Κωνσταντίνος Athanaselis, Petros Αυτόνομα συστήματα Ρομποτικά οχήματα Μηχανική όραση Περιγραφή σημείων ενδιαφέροντος Αποφυγή σύγκρουσης Autonomous system Mobile robot Computer vision Feature description Obstacle avoidance 006.37 Η πλοήγηση αυτόνομων συστημάτων στο χώρο είναι ένα πεδίο που πάντοτε συγκέντρωνε το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας. Χάρη στην εξέλιξη των μικροϋπολογιστών και τη δημιουργία νέων αλγορίθμων, είναι πια δυνατή η ανάπτυξη συστημάτων που καταφέρνουν να κινούνται ελεύθερα στο χώρο, χρησιμοποιώντας περιορισμένο αριθμό αισθητήρων και διατηρώντας χαμηλό κόστος κατασκευής και λειτουργίας. Από τους πιο δημοφιλείς αισθητήρες για τέτοιου είδους εφαρμογές είναι η κάμερα, λόγω της χαμηλής κατανάλωσης, του μικρού όγκου/βάρους και του μεγάλου όγκου πληροφορίας που προσφέρει. Ένα από τα πιο σημαντικά προβλήματα που εμφανίζονται στην αυτόνομη πλοήγηση είναι η αποφυγή τυχών εμποδίων που υπάρχουν στο περιβάλλον του συστήματος. Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος,που με χρήση μεθόδων μηχανικής όρασης αποφεύγει την σύγκρουση με διάφορα αντικείμενα στο χώρο, ενώ παράλληλα αναγνωρίζει και ακολουθεί μια μπάλα-οδηγό, κρατώντας μια απόσταση ασφαλείας. Αναπτύχθηκε αλγόριθμος αποφυγής εμποδίων, χρησιμοποιώντας ως κριτήριο αποφυγής το μέγεθος της ''διαστολής'' του συνόλου των σημείων ενδιαφέροντος μεταξύ διαδοχικών καρέ, που αντιστοιχούν σε πιθανά εμπόδια. Το σύστημα αποτελείται από ένα τρίτροχο όχημα με δύο κινητήρες, έναν μικροϋπολογιστή και μια κοινή κάμερα. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως με τις κατάλληλες συνθήκες, είναι δυνατή η αναγνώριση εμποδίων με τη χρήση των χαρακτηριστικών σημείων της εικόνας από ψηφιακή κάμερα. Navigation of the autonomous systems is a field that always attracted attention from the scientific community. Due to the evolution of microcomputers and the creation of new algorithms, the design of systems that wander freely using a limited number of sensors keeping low operational cost is now possible. One of the most popular sensors for that kind of applications is the monocular camera, due to low consumption, light weight and a large amount of information it provides. One of the most important problems that arise in autonomous navigation is the avoidance of obstacles, that may be present in the environment. The objective of this thesis is the design and development of an autonomous system using machine vision methods, in order to avoid collision with surrounding objects, while recognizing and following a ball-leader from a safe distance. An obstacle avoidance algorithm was developed, using the 'expansion' size of detected features during successive frames, which correspond to possible obstacles, as avoidance criteria. Our system consists of a 3-wheeled vehicle, two motors, a single board computer and a common webcam. Results have shown that under the appropriate conditions, collision avoidance using image features from a monocular camera, is feasible. 2019-02-01T18:13:12Z 2019-02-01T18:13:12Z 2018-10-11 Thesis http://hdl.handle.net/10889/11882 gr 0 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Αυτόνομα συστήματα Ρομποτικά οχήματα Μηχανική όραση Περιγραφή σημείων ενδιαφέροντος Αποφυγή σύγκρουσης Autonomous system Mobile robot Computer vision Feature description Obstacle avoidance 006.37 |
| spellingShingle |
Αυτόνομα συστήματα Ρομποτικά οχήματα Μηχανική όραση Περιγραφή σημείων ενδιαφέροντος Αποφυγή σύγκρουσης Autonomous system Mobile robot Computer vision Feature description Obstacle avoidance 006.37 Αθανασέλης, Πέτρος Κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης |
| description |
Η πλοήγηση αυτόνομων συστημάτων στο χώρο είναι ένα πεδίο που πάντοτε συγκέντρωνε το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας. Χάρη στην εξέλιξη των μικροϋπολογιστών και τη δημιουργία νέων αλγορίθμων, είναι πια δυνατή η ανάπτυξη συστημάτων που καταφέρνουν να κινούνται ελεύθερα στο χώρο, χρησιμοποιώντας περιορισμένο αριθμό αισθητήρων και διατηρώντας χαμηλό κόστος κατασκευής και λειτουργίας. Από τους πιο δημοφιλείς αισθητήρες για τέτοιου είδους εφαρμογές είναι η κάμερα, λόγω της χαμηλής κατανάλωσης, του μικρού όγκου/βάρους και του μεγάλου όγκου πληροφορίας που προσφέρει. Ένα από τα πιο σημαντικά προβλήματα που εμφανίζονται στην αυτόνομη πλοήγηση είναι η αποφυγή τυχών εμποδίων που υπάρχουν στο περιβάλλον του συστήματος.
Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος,που με χρήση μεθόδων μηχανικής όρασης αποφεύγει την σύγκρουση με διάφορα αντικείμενα στο χώρο, ενώ παράλληλα αναγνωρίζει και ακολουθεί μια μπάλα-οδηγό, κρατώντας μια απόσταση ασφαλείας. Αναπτύχθηκε αλγόριθμος αποφυγής εμποδίων, χρησιμοποιώντας ως κριτήριο αποφυγής το μέγεθος της ''διαστολής'' του συνόλου των σημείων ενδιαφέροντος μεταξύ διαδοχικών καρέ, που αντιστοιχούν σε πιθανά εμπόδια. Το σύστημα αποτελείται από ένα τρίτροχο όχημα με δύο κινητήρες, έναν μικροϋπολογιστή και μια κοινή κάμερα. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως με τις κατάλληλες συνθήκες, είναι δυνατή η αναγνώριση εμποδίων με τη χρήση των χαρακτηριστικών σημείων της εικόνας από ψηφιακή κάμερα. |
| author2 |
Δερματάς, Ευάγγελος |
| author_facet |
Δερματάς, Ευάγγελος Αθανασέλης, Πέτρος |
| format |
Thesis |
| author |
Αθανασέλης, Πέτρος |
| author_sort |
Αθανασέλης, Πέτρος |
| title |
Κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης |
| title_short |
Κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης |
| title_full |
Κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης |
| title_fullStr |
Κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης |
| title_full_unstemmed |
Κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης |
| title_sort |
κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση αυτόματου συστήματος αποφυγής εμποδίων για αυτοκινούμενα οχήματα με μεθόδους μηχανικής όρασης |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/11882 |
| work_keys_str_mv |
AT athanaselēspetros kataskeuēelenchoskaiaxiologēsēautomatousystēmatosapophygēsempodiōngiaautokinoumenaochēmatamemethodousmēchanikēsorasēs AT athanaselēspetros designcontrolandevaluationofanautomaticobstacleavoidancesystemforautonomousvehicleswithmachinevisionbasedmethods |
| _version_ |
1771297364225556480 |
