Antonios Gasteratos and Giulio Sandini FACTORS AFFECTING THE ACCURACY OF AN ACTIVE VISION HEAD Laboratory of Electronics Section of Electronics and Information.

Παρουσίαση με θέμα: "Antonios Gasteratos and Giulio Sandini FACTORS AFFECTING THE ACCURACY OF AN ACTIVE VISION HEAD Laboratory of Electronics Section of Electronics and Information."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Antonios Gasteratos and Giulio Sandini FACTORS AFFECTING THE ACCURACY OF AN ACTIVE VISION HEAD Laboratory of Electronics Section of Electronics and Information Systems Technology Department of Electrical and Computer Engineering Democritus University of Thrace GR-671 00 Xanthi, Hellas Laboratory for Integrated Advanced Robotics Department of Communication, Computer and System Sciences University of Genoa Viale Causa 13, I-16145 Genoa, Italy

2 Γενικά Αντιστοίχιση Βαθμονόμηση κάμερας Ευθυγράμμιση της διάταξης στέρεο

3 Προβλήματα ευθυγράμμισης Τοποθέτηση του ζεύγους καμερών στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο Δz camera chip Τοποθέτηση του αισθητηρίου της κάμερας κάθετα στον άξονά της

4 Προβλήματα όρασης Αντιστοίχιση σημείων Τοποθέτηση του προς μέτρηση σημείου στο κύριο σημείο της κάθε κάμερας L ( x 0 l, y 0 l ) ( x 0 r 0 r ) ( x 1 l 1 l ) ( x 2 l 2 l ) ( x 2 r 2 r ) ( x 1 r 1 r ) R

5 EURO-Head Διαστάσεις: 209mm x 222mm x 185.16 mm Βάρος: ~3kg

6 Βαθμονόμηση κεφαλής Σκόπευση με τις δύο κάμερες ενός σταθερού σημείου στη μεσοκάθετο της γραμμής στοίχισης (baseline) Με αύξηση του tilt ακολουθούμε την πορεία της μεσοκαθέτου

7 Στρατηγική μέτρησης σημείων στο χώρο Εύρεση του σημείου και στις δύο εικόνες Υπολογισμός των νέων γωνιών της κεφαλής, ώστε να τοποθετηθούν τα σημεία στα κύρια σημεία των εικόνων If κάποιο από τα σημεία δεν βρίσκεται στο κύρια σημεία της εικόνας Else μέτρησε σύμφωνα με (d=l3/(2*sinθ)); End L (x 0L, y 0L ) (x 0R, y 0R ) R (x 1L, y 1L ) (x 1R,y 1R ) (x 2L, y 2L ) (x 2R, y 2R )

8 Παράγοντες εισαγωγής σφαλμάτων Σφάλματα Όρασης Σφάλματα Ευθυγράμμισης Μηχανικά Σφάλματα

9 Πειραματική διάταξη 2 34 56 78 x yz

10 Προβλήματα όρασης Η οριζόντια μετατόπιση μίας κάμερας μπορεί να προσομοιωθεί μία γωνία σφάλματος displacement v ε d l’ l P

11 Προσομοίωση οριζόντιας μετατόπισης

12 Πειραματικά αποτελέσματα 1--41--53--73--44--85--65--86--77--8 0 pixels100.7798.9499.30101.52100.31104.27102.51103.33102.03 +10 pixels107.27105.54105.01106.90106.95109.00108.55108.00109.54 +20 pixels115.76112.12110.38116.24110.04117.81115.69118.18115.51 -10 pixels94.5094.6684.8993.1490.9396.4791.8392.8597.17 -20 pixels87.9588.4989.4388.8887.4387.7188.6187.6986.12

13 Προβλήματα όρασης Η κάθετη μετατόπιση μίας κάμερας μπορεί να προσομοιωθεί μία γωνία σφάλματος P l’ l ε

14 Προσομοίωση κάθετης μετατόπισης

15 Πειραματικά αποτελέσματα 1--41--53--43--74--85--65--86--77--8 0 pixels100.7798.94101.5299.30100.31104.27102.51103.33102.03 +10 pixels100.7498.51101.1397.3497.4499.93100.2797.4398.62 +20 pixels100.6299.6596.4493.4698.2999.1099.3896.4499.72 -10 pixels97.1199.0395.3994.6798.18100.0296.2196.1198.84 -20 pixels104.04101.6998.5696.6095.71102.0595.3397.8498.56

16 Προβλήματα ευθυγράμμισης Μία κάμερα αποκλίνει της καθέτου στη γραμμή στοίχισης Ίδιο αποτέλεσμα με οριζόντια μετατόπιση κάμερας ε

17 Πειραματικά αποτελέσματα 1--41--53--43--74--85--65--86--77--8 0 degrees100.7798.94102.03103.3399.30101.52100.31104.27102.51 1 degree94.1192.3388.0291.5287.3589.8190.9988.4089.67 2 degrees83.1481.4879.2180.6381.0481.9983.8981.8183.23 -1 degree111.81111.43105.79106.67106.95110.84109.17111.73105.55 -2 degrees122.59116.04123.09122.62125.74119.47134.59126.77124.16

18 Μηχανικά προβλήματα Δεν μετρήθηκαν σφάλματα Διαφορά φ από v,p,t από 99,4% έως 101,5%

19 Συνολική απόδοση συστήματος μη επιτηρούμενου 1--41--54--85--65--86--77--83--43--7 800mm 101.83 98.1998.02 101.1898.98 102.8693.20 101.04 102.06 900mm 94.6691.75 94.2798.19 96.27 96.38 95.2796.14 96.87 1000mm100.7799.7887.40 112.15 84.90 105.7490.62 92.4090.20 1100mm 100.02102.1692.76107.9184.8393.6399.72 102.7697.01

20 Συμπεράσματα Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τις μετρήσεις είναι: Διακυμάνσεις της γωνίας σύγκλισης Οριζόντιες μετατοπίσεις κάμερας Οριζόντιες αποκλίσεις του κύριου σημείου Δεν επηρεάζουν σημαντικά τις μετρήσεις Μεταβολές στoυς βαθμούς ελευθερίας pan και tilt Κάθετες αποκλίσεις του κύριου σημείου

21 Αρχιτεκτονική συστήματος

22 Τελική επίδειξη Υπολογισμός διαδρομής ρομπότ off-line (λευκά συστήματα συντεταγμένων) Υπολογισμός πορείας ρομπότ on- line από το σύστημα όρασης. Χρήση του συστήματος όρασης για να μείνει το ρομπότ στην πορεία του