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Navegação autónoma assistida por visão
| dc.contributor.advisor | Jorge, Pedro Miguel Torres Mendes | |
| dc.contributor.advisor | Teodoro, Pedro Daniel Dinis | |
| dc.contributor.author | Vieira, Fábio Domingues | |
| dc.date.accessioned | 2024-01-08T14:32:17Z | |
| dc.date.available | 2024-01-08T14:32:17Z | |
| dc.date.issued | 2022 | |
| dc.description | Trabalho final de Mestrado para obtenção de grau de Mestre em Engenharia Informática e Multimédia. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Neste trabalho, foi desenvolvido um algoritmo de processamento de imagem que permite obter a posição e orientação de uma embarcação autónoma (UnmannedSurface Vehicle ou USV) e um algoritmo para a controlar remotamente, permitindo que siga uma trajetória pré-definida de forma autónoma. Ambos os algoritmos executam em tempo real um modelo de embarcação (USV-enautica1) a operar em ambiente interior (piscina). O algoritmo de processamento de imagem incluiu a calibração de uma câmara com uma lente fish-eye, o cálculo de uma matriz de homografia para observar o campo de visão da câmara numa vista virtual e a deteção da embarcação através de 3 conjuntos de Light-Emitting Diodes (LED) colocados na embarcação. Foi ainda desenvolvido um algoritmo que utiliza uma Lookup Table (LUT) para melhorar o tempo de processamento do algoritmo de localização da embarcação alcançando uma complexidade O (1) independentemente do tamanho da imagem. Os resultados experimentais obtidos mostram que a utilização da LUT diminui o tempo de processamento permitindo alcançar um ritmo de imagens por segundo igual ao disponibilizado pela câmara (tempo real). São também apresentados os erros de posição e orientação obtidos ao longo da navegação de várias trajetórias pré-determinadas. Para testar o controlador, foi desenvolvido um simulador. Neste simulador, os resultados demonstram que um controlador PD permite que a embarcação estabilize sobre a trajetória e que a siga sem oscilações. | pt_PT |
| dc.description.abstract | In this project, an image processing algorithm was developed to obtain the position and orientation of an autonomous vessel (Unmanned Surface Vehicle or USV) and a remote control algorithm, allowing the vessel to follow a pre-defined trajectory autonomously. Both algorithms execute in real time a vessel model (USV-enautica1) operating in an indoor environment (pool). The image processing algorithm includes the calibration of a fish-eye lens camera, the computation of an homography matrix to observe the camera’s field of view in a virtual view and the detection of the vessel by using 3 sets of Light-Emitting Diodes (LED) placed on the vessel. An algorithm which uses a Lookup Table (LUT) was also developed to improve the run time of the algorithm achieving O (1) complexity independently of the image size. The experimental results show the use of LUT decreases the run time allowing a rate of images per second equal to that provided by the camera (real-time). The position and orientation errors obtained while navigating several pre-defined trajectories are also presented. To test the controller, a simulator was developed. In this simulator, the results show that a PD controller allows the vessel to stabilize on the trajectory and follow it without oscillations. | |
| dc.description.version | N/A | pt_PT |
| dc.identifier.citation | VIEIRA, Fábio Domingues - Navegação autónoma assistida por visão. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2022. Dissertação de Mestrado | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203372751 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.21/16801 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.peerreviewed | yes | pt_PT |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | Lookup Table | pt_PT |
| dc.subject | GPS interior | pt_PT |
| dc.subject | Calibração de câmara | pt_PT |
| dc.subject | Homgrafia | pt_PT |
| dc.subject | Deteção de caraterísticas | pt_PT |
| dc.subject | Rastreio em tempo real | pt_PT |
| dc.subject | Estimãço de pose de USV | pt_PT |
| dc.subject | Controlo | pt_PT |
| dc.subject | Lookup table | |
| dc.subject | Indoor GPS | |
| dc.subject | Camara calibration | |
| dc.subject | Homography | |
| dc.subject | Feature detection | |
| dc.subject | Real time tracking | |
| dc.subject | USV pose estimation | |
| dc.subject | Control | |
| dc.title | Navegação autónoma assistida por visão | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| oaire.citation.conferencePlace | Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa | pt_PT |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |