Cílem práce je návrh pasivního hloubkoměrného systému využívajícího soustavy dvou digitálních kamer k určení vzdálenosti cíle pomocí stereo zobrazení pro laboratorní mobilní robotický systém pro výukové účely. Přístrojová část obsahuje stereovizní kamerový systém se dvěma kamerami C3088 a polohovacím mechanismem realizovaným dvěma impulsně řízenými servomotory HS422 a stejnosměrným motorem DMP3. Systém je ovládaný pomocí PC, v součinnosti s dvojicí mikrokontrolérů MC9S08GB60. Řídicí systém je rozdělen do dvou částí, podle rozhraní mikrokontrolérů, z nichž jeden zprostředkuje přenos obrazové informace a druhý řídí polohovací mechanismy. Programová část obsahuje algoritmy potřebné ke komunikaci pomocí sériového rozhraní RS232, I2C, SPI a dále algoritmy k ovládání polohovacího mechanismu.
Anotace v angličtině
The aim of this thesis is proposition of passive depth-measuring system with the use of two digital camera systems for the determination of the object distance by means of stereovision for laboratory mobile robotic system for educational purposes. The device consists of stereovision system which is implemented by two C3088 cameras and positioning system which consists of two HS422 servomotors and DC motor DMP3. The system is controlled by PC in cooperation with two microcontrollers MC9S08GB60. The control system consists of two parts in connection with microcontrollers interface: The first microcontroller mediates image information transfer and the second controls the positioning adaptivity. The software part contains algorithms for serial communication through RS232, I2C, SPI and algorithms for the positioning adaptivity control.
Klíčová slova
hloubkoměrný systém, obrazová informace, stereo zobrazení, mikrokontrolér, servomechanizmus
Cílem práce je návrh pasivního hloubkoměrného systému využívajícího soustavy dvou digitálních kamer k určení vzdálenosti cíle pomocí stereo zobrazení pro laboratorní mobilní robotický systém pro výukové účely. Přístrojová část obsahuje stereovizní kamerový systém se dvěma kamerami C3088 a polohovacím mechanismem realizovaným dvěma impulsně řízenými servomotory HS422 a stejnosměrným motorem DMP3. Systém je ovládaný pomocí PC, v součinnosti s dvojicí mikrokontrolérů MC9S08GB60. Řídicí systém je rozdělen do dvou částí, podle rozhraní mikrokontrolérů, z nichž jeden zprostředkuje přenos obrazové informace a druhý řídí polohovací mechanismy. Programová část obsahuje algoritmy potřebné ke komunikaci pomocí sériového rozhraní RS232, I2C, SPI a dále algoritmy k ovládání polohovacího mechanismu.
Anotace v angličtině
The aim of this thesis is proposition of passive depth-measuring system with the use of two digital camera systems for the determination of the object distance by means of stereovision for laboratory mobile robotic system for educational purposes. The device consists of stereovision system which is implemented by two C3088 cameras and positioning system which consists of two HS422 servomotors and DC motor DMP3. The system is controlled by PC in cooperation with two microcontrollers MC9S08GB60. The control system consists of two parts in connection with microcontrollers interface: The first microcontroller mediates image information transfer and the second controls the positioning adaptivity. The software part contains algorithms for serial communication through RS232, I2C, SPI and algorithms for the positioning adaptivity control.
Klíčová slova
hloubkoměrný systém, obrazová informace, stereo zobrazení, mikrokontrolér, servomechanizmus
Pasivní metody určení vzdálenosti předmětu.
Metody určení vzdálenosti předmětu pomocí stereo-zobrazení.
Návrh a výběr kamerového systému pro snímání stereovizní informace.
Návrh a realizace hardwarové části stereovizního systému.
Návrh a implementace podpůrných a vyhodnocovacích algoritmů stereovizního systému.
Ověření funkčnosti systému.
Zásady pro vypracování
Pasivní metody určení vzdálenosti předmětu.
Metody určení vzdálenosti předmětu pomocí stereo-zobrazení.
Návrh a výběr kamerového systému pro snímání stereovizní informace.
Návrh a realizace hardwarové části stereovizního systému.
Návrh a implementace podpůrných a vyhodnocovacích algoritmů stereovizního systému.
Ověření funkčnosti systému.
Seznam doporučené literatury
Open Source Computer Vision Library. [cit. 2006-05-17]. Dostupný z WWW: < http://www.intel.com/technology/computing/opencv/ >
TSAI R. An Efficient and Accurate Camera Calibration Technique for 3D Machine Vision. Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Miami Beach, FL, pp. 364-374, 1986.
HLAVÁČ V., SEDLÁČEK M. Zpracování signálů a obrazů. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2000. ISBN 80-01-03110-1.
KREIDL M. Senzory. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1993. 141 s.
ŠKRÁŠEK J. Základy aplikované matematiky I. Praha: SNTL Nakladatelství technické literatury, 1989. ISBN 80-03-00150-1.
SONKA M., HLAVAC V., BOYLE R. Image Processing, Analysis, and Machine Vision. 2. vyd. PWS Publishing, Pacific Grove, 1999. ISBN 0-534-95393-X.
PARKER J. Algorithms for Image Processing and Computer Vision. Wiley Computer Publishing, 1997. ISBN 0-471-14056-2.
HAKALAHTI H. Image Analysis Methods for Robotic Vision. Oulu: University of Oulu, 1985. ISBN 951-99625-1-4.
ZIMMERMANN K. Detekce a rozpoznávání znaku v obraze a videosekvencích diplomová práce. Praha: CVUT v Praze, Fakulta elektrotechnická, Katedra kybernetiky, 2001.
Seznam doporučené literatury
Open Source Computer Vision Library. [cit. 2006-05-17]. Dostupný z WWW: < http://www.intel.com/technology/computing/opencv/ >
TSAI R. An Efficient and Accurate Camera Calibration Technique for 3D Machine Vision. Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Miami Beach, FL, pp. 364-374, 1986.
HLAVÁČ V., SEDLÁČEK M. Zpracování signálů a obrazů. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2000. ISBN 80-01-03110-1.
KREIDL M. Senzory. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1993. 141 s.
ŠKRÁŠEK J. Základy aplikované matematiky I. Praha: SNTL Nakladatelství technické literatury, 1989. ISBN 80-03-00150-1.
SONKA M., HLAVAC V., BOYLE R. Image Processing, Analysis, and Machine Vision. 2. vyd. PWS Publishing, Pacific Grove, 1999. ISBN 0-534-95393-X.
PARKER J. Algorithms for Image Processing and Computer Vision. Wiley Computer Publishing, 1997. ISBN 0-471-14056-2.
HAKALAHTI H. Image Analysis Methods for Robotic Vision. Oulu: University of Oulu, 1985. ISBN 951-99625-1-4.
ZIMMERMANN K. Detekce a rozpoznávání znaku v obraze a videosekvencích diplomová práce. Praha: CVUT v Praze, Fakulta elektrotechnická, Katedra kybernetiky, 2001.
Přílohy volně vložené
CD ROM
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student v rámci obhajoby prezentoval výsledky, kterých dosáhl při řešení své práce. Součástí prezentace nebyla praktická ukázka. Po seznámení s posudky vedoucího a oponenta komise položila následující dotazy:
1. V jakém jazyce jste programoval vaši aplikaci? (Ing. Drga)
2. Co bylo předmětem programování? (Ing. Drga)
3. V jakém rozlišení pracují kamery u vaší aplikace? (Ing. Drga)