Graduate papers
  
Description of the graduate paper
Form of studies Master
Title of the study programm Electronics
Title in original language "Telpas un objektu uztvere, izmanojot paralaksi"
Title in English "Space Perception and Object Recognition Using Parallax"
Department 13200 Institute of Radioelectronics
Scientific advisor Pēteris Misāns
Reviewer doc. Māris Tērauds
Abstract Izstrādātajā maģistra darbā tika pētīta telpas uztvere, izmantojot vienu kustināmu kameru. Darba mērķis bija izstrādāt matemātisko modeli un algoritmu attāluma noteikšanai līdz objektiem, izmantojot vienu kameru, kurai ir viena brīvības pakāpe, proti, spēja kustēties uz priekšu vai atpakaļ par nomērāmu attālumu. Lai varētu realizēt darba mērķi, tika izpētīta ciparu attēlu iegūšana, katodstaru, CCD un CMOS kameru uzbūve un kvalitātes rādītāji, kā arī attēla kvalitāti ietekmējošie faktori. Turpinājumā tika izpētīta ciparu attēlu apstrāde, reprezentācijas veidi, filtrācijas pamati, dažādu filtru uzbūves principi un pielietojums. Pēc tam tika izstrādāts matemātiskais modelis attāluma noteikšanai līdz objektiem, izmantojot paralakses radītās attēlu transformācijas, novērotājam mainot atrašanās vietu. Visbeidzot, šis matemātiskais modelis tika pārbaudīts praksē, uzņemot fotogrāfijas un ar ciparu attēlu apstrādi nosakot attālumu līdz attēlos redzamajiem objektiem. Lai varētu atrast attālumu līdz objektiem, uzņemtie attēli bija jāapstrādā ar praktiski visiem šajā darbā apskatītajiem ciparu filtriem. Attēlu apstrādei tika izmantota programma MATLAB. Tika iegūts, ka izstrādātā metode nosaka attālumu līdz objektiem ar kļūdu, mazāku par 5%. Pēc eksperimentiem tika secināts, ka šī metode ir samērā jutīga pret neprecīzu kameras pārvietojumu, kā arī tai ir nelineāra reakcija uz objektiem, atkarībā no to attāluma līdz optiskajai asij. Tāpat arī tika konstatēts, ka sistēma precīzi nosaka attālumu tikai līdz tiem objektiem, kas pilnībā iekļaujas abos attēlos un pat daļēji neiesniedzas aiz attēlu robežām. Kopumā var secināt, ka šī metode jau samērā vienkāršā un neprecīzā realizācijā tomēr sniedz ļoti labus rezultātus, atsevišķu veidu objektiem nosakot attālumu ļoti precīzi, tāpēc būtu vērts to attīstīt tālāk, ieviešot papildus attēlu priekšapstrādi, kas saistīta ar attēlu savstarpēju centrēšanu pirms apstrādes, lai kompensētu kameras neprecīzo pārvietošanu. Šai metodei ir potenciāls tikt attīstītai līdz tādam līmenim, ka to varētu uzstādīt dažādām autonomām mobilajām platformām, lai tās izvairītos no ietriekšanās šķēršļos un uztvertu objektu izvietojumu telpā. Darbā: 91 lpp. teksts, 44 attēli, 1 pielikums un 13 nosaukumu informācijas avoti.
Keywords Paralakse, objektu uztvere, telpas uztvere, attāluma noteikšana, datorredze, attēlu apstrāde
Keywords in English Parallax, space perception, depth perception, object recognition, computer vision, image processing
Language lv
Year 2015
Date and time of uploading 18.06.2015 02:23:57