Autonóm Quadrocopter kamera alapú navigációja

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Stumpf Péter Pál
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A pilóta nélküli légijárművek egyre fontosabbá váltak az elmúlt évtized során. Az eredeti

katonai alkalmazásuk mellet mára már a kereskedelmi és tudományos felhasználásuk is

egyre jelentősebbé vált. A relatív alacsony áruk miatt az emberek nagy része számára könnyed

én elérhetőek. A kereskedelmi forgalomban kapható drónok leggyakoribb felhasználási

területe a légi fotózás, így a legtöbb típus fel van szerelve legalább egy kamerával. Az ilyen

távirányított drónokat gyártó cégek egy része alkalmazásprogramozási felületeket (API) is

biztosít a termékhez szoftverfejlesztők számára azzal a céllal, hogy a fejlesztők kiterjesztett

valóság játékokat készíthessenek. Az olcsó hardware és az API jelenléte miatt ezek a drónok

vonzó platformként szolgálhatnak képfeldolgozással és autonóm drónokkal kapcsolatos kutat

ások számára.

A project célja egy olyan PC-s alkalmazás kifejlesztése, mely az előbb említett API-t

használva képessé teszi a drónt gyalogosok észlelésére és autonóm módon történő követésére.

Ennek eléréséhez sokféle részfeladatot kellett teljesíteni. A dolgozatban ezen részfeladatok

eredményei kerülnek bemutatásra. Először részletezem a drón felépítését. Ezután részletesen

leírom a képfeldolgozással kapcsolatos feladatok megoldását. Ilyen a kamera kalibráció,

és a gyalogos detektálás. Több, gyalogosok detektálásra és követésére alkalmas algoritmus

is részletezésre kerül. Először két féle, szín alapú szegmentáláson alapuló módszer kerül

ismertetésre. Ezeknél a gyalogos kinézetére vonatkozóan az a megkötés, hogy az egyszínű

pólót viseljen. Ez után egy Histogram of Oriented Gradients alakzatkeresőt alkalmazó,

valamint egy azt, optikai folyam számítással kiegészítő algoritmus kerül bemutatásra. Ezen

módszerek esetén nincs semmiféle megkötés a gyalogos kinézetét illetően. A képfeldolgozással kapcsolatos témaköröket a drón mozgásirányító rendszerének leírása követi. Itt a különböző szabályozókörök megtervezésén kívül részletezésre kerülnek az identifikáció-

val, és a kamerakép alapján történő referenciajel előállításával kapcsolatos feladatok is. A

kifejlesztett, C#-ban íródott PC-s alkalmazás szintén bemutatásra kerül. Az alkalmazás

többféle külső könyvtárat is használ, mint például az Emgu CV, ami a széleskörben ismert

OpenCV képfeldolgozásra használt könyvtárat teszi elérhetővé a .NET keretrendszer alatt.

A dolgozat vége az autonóm működést bemutató videókat, és képeket tartalmaz.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.