Izvedba sistema za preprečevanje trkov mobilnega sistema na podlagi detekcije ovir s stereo kameroANTIĆ, MILOŠ (Avtor) Škrjanc, Igor (Mentor) avtonomni mobilni sistemistrojni vidstereo kameraPioneer 3-ATIntel RealSense D435isegmentacija okoljapreprečevanje trkovdetekcija ovirmerjenje globinesenzorji za zaznavanje ovirV magistrskem delu smo raziskali problem zaznavanja okolja s stereo kamero, ki se na področju mobilnih sistemov običajno uporablja za tridimenzionalno zaznavanje okolja v obliki oblaka točk. Problem rekonstrukcije običajno rešujemo s stereo vidom, ki sloni na epipolarni geometriji. Tridimenzionalno informacijo uporabimo za gradnjo lokalnega zemljevida robota, na podlagi katerega smo implementirali algoritme za preprečevanje trkov. Z globinsko kamero D435i pridobivamo globinsko sliko, na podlagi katere smo s triangulacijo rekonstruirali tridimenzionalno predstavitev okolja. S segmentacijo okolja smo zgradili lokalni zemljevid robota, kjer smo z morfološko operacijo dilatacije in filtrom lukenj izboljšali predstavitev dobljenega zemljevida robota. Na zemljevidu smo s segmentacijo dosegli delitev prostora na tla, ovire in nezasedene predele, tj. območja, kjer nismo uspeli pridobiti informacije iz trenutnega prizora. Na podlagi te informacije smo izvedli sistem za preprečevanje trkov pri vožnji naravnost in pri zavijanju. Preprečevanje trkov je zasnovano na proporcionalnem zmanjšanju hitrosti glede na razdaljo do najbližje ovire oz. najmanjšem času do trka. V situacijah, ki lahko privedejo do trka z oviro, sistem za vodenje posreduje in po potrebi privede mobilni sistem v stanje mirovanja. V magistrskem delu smo detekcijo ovir s stereo kamero in delovanje algoritmov vodenja preizkusili na robotu Pioneer 3-AT, ki se običajno uporablja za raziskovalne namene. Sistem za detekcijo ovir in preprečevanje trkov izpolnjujeta zahteve za delovanje v realnem času. Implementirani algoritmi so izvedeni v programskem orodju Matlab, ki preko brezžične povezave komunicirajo z robotom, na katerem teče meta-operacijski sistem ROS. V tem delu smo predstavili kalibracijo sistema za detekcijo ovir, ki omogoča, da robot avtomatsko določi ravnino tal in lego stereo kamere v ravnini. Tovrstna kalibracija mobilnega sistema je pomembna tudi zaradi poenostavitve dela s sistemom (npr. v industriji), saj lahko z možnostjo avtomatičnega umerjanja odstranimo potrebo po ekspertnem znanju in zmanjšamo strošek vgradnje.20192019-09-12 07:35:05Magistrsko delo/naloga110084VisID: 48301sl