Seguimiento de trayectorias y objetivos en tierra usando un dirigible y visión artificial



Document title: Seguimiento de trayectorias y objetivos en tierra usando un dirigible y visión artificial
Journal: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Database: PERIÓDICA
System number: 000323636
ISSN: 0120-6230
Authors: 1
1
1
Institutions: 1Universidad del Valle, Grupo de Investigación en Percepción y Sistemas Inteligentes, Cali, Valle del Cauca. Colombia
Year:
Season: Dic
Number: 50
Pages: 122-134
Country: Colombia
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Aplicado
Spanish abstract Este artículo presenta un sistema robótico autónomo compuesto por un dirigible para interiores, un sistema de vídeo inalámbrico, un PC y una aplicación para el seguimiento de trayectorias y objetivos en tierra con alto contraste. Se ha simplificado el modelo del dirigible con el fin de obtener su modelo lineal, con el cual se han definido objetivos de control como la orientación relativa del dirigible y la distancia de éste a objetivos en tierra. Se ha diseñado una estrategia de control PD tanto para la orientación como para la distancia a los objetivos, alcanzando un tiempo de estabilización de 5s y un sobre–impulso de 5%. La cámara es el único sensor de realimentación, cuyas imágenes son procesadas para: la segmentación de trayectorias, usando la transformada de Hough, el operador de Canny y un filtro mediana; la segmentación de objetos en tierra, usando diferenciación por color en HSI. Se realizaron pruebas para el seguimiento de trayectorias lineales, curvas y una combinación de ellas, arrojando errores de orientación inferiores a ±14º y distancia de ±5pixeles. Se realizaron pruebas para el seguimiento de objetivos en tierra, describiendo trayectorias lineales y curvas, arrojando errores de distancia de ±39 pixeles que corresponden al 8,33% de las dimensiones de la imagen y orientación en el sentido del objetivo de ±12º
English abstract This paper presents a robotic autonomous system composed by an indoors airship, a wireless video system, a PC and a tracking software for ground-trajectory and high contrasted target tracking. The airship’s model has been simplified in order to get its lineal model, with which we defined the control objectives as relative heading and distance between the airship and groundtargets. A PD control strategy has been designed as airship’s heading as distance to goals, reaching a stabilization time of 5s and a overshoot of 5%. The video camera is the only feedback sensor; its images are processed for: trajectory segmentation using the Hough transform, Canny operator and a median filter; and ground-target segmentation, using color detection in the HSI space. Lineal, curved and lineal-curved combination trajectories tests were performed, reaching heading errors less than ±14º and distance of ±5pixels. Ground-targets tracking tests were performed, describing lineal and curved trajectories and reaching distance errors of ±39pixels, which corresponds to 8,33% image’s dimensions and orientation along goals’ heading of ±12º
Disciplines: Ciencia y tecnología,
Ingeniería
Keyword: Tecnología,
Ingeniería de control,
Ingeniería de telecomunicaciones,
Robots móviles autónomos,
Dirigibles,
Vision artificial,
Seguimiento de trayectoria,
Seguimiento de objetivos,
Sistemas inteligentes
Keyword: Science and technology,
Engineering,
Technology,
Control engineering,
Telecommunications engineering,
Autonomous mobile robots,
Airships,
Artificial vision,
Trajectory tracking,
Objective tracking,
Intelligent systems
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