Mobil robotlar için bir tümyönlü görüş sisteminin tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of an omnidirectional vision system for mobile robots
Yazar: SALİM AZAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NİHAT YILMAZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Geniş bir görüş açısı sağlayan katadioptrik görüş sistemleri video konferans, robot seyri ve görsel izleme gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Yapılan bu tez çalışmasında hiperbolik aynalı tümyönlü görüş sistemi ve bu görüş sisteminin mobil robotlar üzerindeki uygulaması ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir.Robotun çevresindeki 360° lik görüş alanının kameraya aktarılması için hiperbolik aynalı tümyönlü görüş sistemi kullanılmıştır. CCD kablosuz kamera ile yakalanarak bilgisayara aktarılan görüntüler, görüntü işleme algoritmalarının uygulanabilmesi için önişleme aşamasında dairesel görüntüden panoramik görüntüye çevrilmiştir. Elde edilen bu görüntü kullanılarak robotun güvenli bir şekilde seyrini sağlamak ve nesne algılaması yapabilmek amacıyla robotun bulunduğu ortamdaki alan, zemin ve zemin olmayan bölgeler olarak ikiye ayrılmıştır. En sağlıklı zemin çıkarımını sağlamak için 6 farklı yöntem denenmiştir. Bunlar sırasıyla entropi karşılaştırma yöntemi, ortalama değer yöntemi, L*a*b* komşuluk yöntemi, L*a*b* etiketleme yöntemi, renk haritası yöntemi ve HSI histogram karşılaştırma yöntemidir. Yapılan deneysel çalışmalar neticesinde en uygun yöntemin HSI renk uzayında yapılan histogram karşılaştırması olduğu anlaşılmıştır. Zemin olan bölge belirlendikten sonra robotun ilerleyebileceği koridorlar belirlenmiş ve alternatif yollar robota sunulmuştur.

Abstract:
Catadioptric vision systems that provide a large field of view are used in many applications such as robot navigation, video conferencing and visual surveillance. In this thesis work hyperboloidal mirror omnidirectional vision system and application of this vision system on mobile robots have been investigated in detail.Hyperboloidal mirror omnidirectional vision system has been used for transfering to camera 360 degrees field of view around the mobile robot. In pre-processing phase for apply image processing algorithms images which have been captured by CCD camera and transferred to computer have been transformed to panoramic image from circular image. By using this captured image, for providing a safely navigation to mobile robot and performing obstacle detection, environment around the mobile robot has been classified in two areas as floor and non-floor. Six different methods have been tested to achieve most reliable floor determination. These methods are entropy comparision method, mean value method, L*a*b* neighbourhood method, L*a*b* labelling method, colormap method and HSI histogram comparison method. End of the performing experimental works it has come out that HSI histogram comparison method is the optimal method. After detect the area which is floor, corridors that robot can move ahead has been designated and alternative routes have been presented to the robot.