Camara Omnidireccional

From Asociación de Robótica UC3M
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Descripción del Proyecto

  • Responsables:
    • Félix Rodríguez Cañadillas (Proyecto Fin de Carrera).
    • Tutor: Martin F. Stoelen.
    • Director: Alberto Jardón Huete.

Objetivos

Desarollar una cámara omnidireccional de tamaño pequeño para robots mini humanoides y aeriales. Objetivos específicos:

  • Integrar cámara con una configuración omnidireccional mediante espejo de forma cónica, parabólica o esférico.
  • Desarollar y implementar algoritmos para evitar obstaculos.
  • Desarollar y implementar algoritmos para detectar movimientos.
  • Definir y implementar comunicaciones (probablamente de forma serie).

Progreso

Elección de la cámara a utilizar

  • La cámara elejida para la relización de este proyecto ha sido la Surveyor Blackfin Camara.
Bfboards1.jpg

Estudio de la configuración omnidireccional utilizada

  • Utililizamos la Cámara SRV-1 Blackfin con lente "fisheye".
  • Estudio del campo de visión utilizando lente "fisheye"(120º):

CoverageBlackfin1.png CoverageBlackfin2.png

  • Realización de un soporte e implantación de la cámara en él:
Sopcam.JPG

Algoritmos de visión

Desarrollo de los algoritmos de visión a través de Matlab.

  • Cálculo de la distancia a obstaculos estáticos.
 - Cálculamos la distancia entre el centro de la imagen y la frontera entre el suelo y los obstaculos, mediante la diferenciación 
   de colores (blanco y verde).
       Vision1.jpg       ResulVision1.png    
   
  • Detección de movimiento y cálculo de este.
 - Mediante la utilización de la teoría de la imagen diferencia calculamos el centroide del movimiento captado. 
 - Utilizando los centroides de dos imágenes diferencia generarémos el vector del movimiento captado.
   Move0.png  Move1.png  Move2.png  ResulMove.PNG
  • Cálculo del flujo óptico generado por nuestro propio movimiento.
 - A causa del movimiento de nuestro robot se produce un flujo en la imagen denominado flujo óptico.
 - Hemos utilizado la teoría del flujo óptico con brillo constante para calcular este flujo.
       Flujo0.PNG      FlujoInt.png

Enlaces de Interés

Memoria del Proyecto Fin de Carrera.

  • Memoria del Proyecto Fin de Carrera (PDF).

Configuraciones Omnidireccionales

  • "DIY" cámara omnidirrecional [1]
  • VSTONE - cámaras omnidireccionales [2]
  • Lentes "fisheye" para cámaras pequeñas [3]
  • Lens Option Set for SRV-1 Blackfin Camera [4]

Cámaras

  • CMUcam3: Open Source Programmable Embedded Color Vision Platform [5]
  • CMUCAM3 Sensor de visión para robot S320200 [6]
  • POB-EYE II [7]
  • Surveyor Blackfin [8]

Referencias de Algoritmos de Visión utilizados

  • David Cooms & Karen Roberts (1993), “Centering Behavior Using Peripheral Vision”, in proceedings of Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR ´93),New York, pp. 440-445. [9]
  • Kahlouche Souhila and Achour Karim (2008). “Optical Flow based Robot Obstacle Avoidance”, International Journal of Advanced Robotic Systems, ISSN:1729-8806, InTech. pp. 13-16. [10]