Progetto e Realizzazione di un Sensore Ibrido Omnidirezionale/pin ...

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Prefazione Questa tesi ha affrontato differenti aspetti di un progetto di visione artificiale applicata alla robotica, centrato sull’impiego di un sensore visivo denominato HOPS (Hybrid Omnidirectional/Pin-hole Sensor). L’idea di questo sensore si fonda sull’utilizzo di un catadiottro per la visione omnidirezionale combinato ad una tradizionale telecamera CCD. L’impiego di sensori omnidirezionali è attualmente diffuso in molti ambiti applicativi della visione artificiale: sia per facilitare l’auto-localizzazione e la navigazione di robot mobili in ambienti semi-strutturati e non strutturati sia, ad esempio, in applicazioni di sorveglianza. Questi e altri ambiti traggono vantaggio dall’ampiezza dei campi visivi generabili tramite catadiottro e dalla compatta organizzazione delle informazioni (seppur caratterizzata da una risoluzione limitata). Nel caso specifico di HOPS, si è deciso di associare al catadiottro un secondo più tradizionale sensore visivo allo scopo di rafforzare le potenzialità del sistema sensoriale con informazioni più dettagliate riguardanti una specifica regione spaziale, rendendo quindi più affidabile la ricostruzione dell’ambiente circostante. Il progetto ha come obiettivo finale la creazione di un sistema di gestione di robot mobili che si avvalga, nel campo sensoriale, di un modulo di visione capace di sfruttare tutte le potenzialità del sensore HOPS. Il lavoro descritto in questa tesi riguarda l’impostazione generale del progetto, la calibrazione del sensore e la costruzione di un modulo di gestione della visione secondo i principi di generalità, flessibilità e modularità. Come primo elemento di un sistema di visione completo, sono state realizzate delle routines per l’obstacle detection, utilizzando HOPS come sensore binoculare per la realizzazione di algoritmi di inversione prospettica. In particolare, dopo aver introdotto, nel primo capitolo, le tematiche della visione artificiale applicata alla robotica, nel secondo capitolo la tesi descrive la calibrazione del 4
sensore HOPS, nel terzo (brevemente) la calibrazione stereo, nel quarto le tecniche di analisi delle immagini realizzate per l’obstacle detection. Infine, nel quinto capitolo, il progetto del sistema di gestione sensoriale per robot mobili. 5
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