Πλοήγηση αυτόνομων ρομποτικών συστημάτων με βάση την ανάλυση κίνησης

Abstract

THIS DISSERTATION IS CONCERNED WITH THE STUDY OF VISUAL MOTION PERCEPTION WITH APPLICATION TO THE NAVIGATION OF AUTONOMOUS ROBOTIC SYSTEMS. FOUR VISUAL CAPABILITIES, NAMELY INDEPENDENT MOTION DETECTION, EGOMOTION ESTIMATION, OBSTACLE DETECTION AND TIME-TO-CONTACT ESTIMATION ARE INVESTIGATED, AND NOVEL CORRESPONDING ALGORITHMS ARE PROPOSED. SPECIAL CARE HAS BEEN TAKEN TO DEVELOP ALGORITHMS THAT AVOID MAKING RESTRICTIVE ASSUMPTIONS WHICH LIMIT THEIR APPLICABILITY, ARE ROBUST TO NOISE AND RELY ON SIMPLE REPRESENTATIONS THAT DO NOT REQUIRE THE RECOVER OF REDUNDANT INFORMATION. EACH OF THE DEVELOPED TECHNIQUES DEALS WITH A WELL DEFINED GOAL AND DOES NOT DEPEND GRITICALLY ON THE ENVIRONMENT, THUS IT CAN FUNCTION AS A GENERIC NAVIGATIONAL TOOL FOR VARIOUS PRACTICAL APPLICATIONS. EXPERIMENTAL RESULTS FROM THE APPLICATION OF THE PROPOSED ALGORITHMS ON REAL IMAGERY AND SYNTHETIC DATA ARE ALSO PRESENTED AND DISCUSSED.

Η ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΑΥΤΗ ΑΣΧΟΛΕΙΤΑΙ ΜΕ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΝΤΙΛΗΨΗΣ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ, ΜΕ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΟΗΓΗΣΗ ΑΥΤΟΝΟΜΩΝ ΡΟΜΠΟΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. ΕΞΕΤΑΖΟΝΤΑΙ ΤΕΣΣΕΡΕΙΣΟΠΤΙΚΕΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ, ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΑ Η ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ, Η ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΙΔΙΑΣ ΚΙΝΗΣΗΣ, Η ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΕΜΠΟΔΙΩΝ ΚΑΙ Η ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΠΡΟΣΚΡΟΥΣΗΣ, ΚΑΙ ΠΡΟΤΕΙΝΟΝΤΑΙ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟΙ ΝΕΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ. ΙΔΙΑΙΤΕΡΗ ΠΡΟΣΟΧΗ ΔΟΘΗΚΕ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΠΟΥ ΑΠΟΦΕΥΓΟΥΝ ΤΗ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΠΟΛΥ ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΙΚΩΝ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ ΑΝΑΦΟΡΙΚΑ ΜΕ ΤΟΝ ΠΑΡΑΤΗΡΗΤΗ Η/ΚΑΙ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ, ΕΙΝΑΙ ΑΝΕΚΤΙΚΟΙ ΣΤΗΝ ΥΠΑΡΞΗ ΘΟΡΥΒΟΥ ΚΑΙ ΒΑΣΙΖΟΝΤΑΙ ΣΕ ΑΛΛΕΣ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ, ΟΙ ΟΠΟΙΕΣ ΔΕΝ ΑΠΑΙΤΟΥΝ ΤΗΝ ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΕΡΙΤΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ. ΚΑΘΕ ΜΙΑ ΑΠΟ ΤΙΣ ΑΝΑΠΤΥΧΘΕΙΣΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΣΧΟΛΕΙΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΕΠΙΤΕΥΞΗ ΕΝΟΣ ΚΑΛΑ ΟΡΙΣΜΕΝΟΥ ΣΤΟΧΟΥ ΚΑΙ ΔΕΝ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ ΚΑΙΡΙΑ ΑΠΟ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ, ΕΠΟΜΕΝΩΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΕΙ ΕΝΑ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΓΕΝΙΚΗΣ ΧΡΗΣΗΣ, ΚΑΤΑΛΛΗΛΟ ΓΙΑ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ. ΤΕΛΟΣ, ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΝΤΑΙ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΩΝΤΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ.