Robotik platformlar için kınect kamera tabanlı hedef tespit ve haritalama sistemi
Kinect camera based target detection and mapping system for robotic platforms
Yazar: GÖRKEM ŞAHİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜNAL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, teknolojik gelişmelerle birlikte son yıllarda kullanımı hızla artan görüntü işleme metotları kullanılarak nesne tespiti ve belirlenen nesnenin kameraya olan uzaklığının belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu kapsamda, mobil bir robot platformu üzerine yerleştirilen Kinect kamera ve GPS alıcısı yardımı ile açık alanda hedef/engel tespiti yapılmış, ilgili hedef veya engele ait koordinatlar belirlenerek haritalandırılmıştır. İnsansız kara araçları için navigasyon sırasında karşılaşılacak engel veya hedeflerin Kinect kamera kullanılarak belirlenmesi ve koordinatlandırılması literatürde çok rastlanan bir uygulama değildir. İlgili kamera uygulamaları daha çok kapalı alanlarda gerçekleştirilmektedir. Açık alanda bu uygulamanın yapılmış olması çalışmanın özgünlüğünü ortaya koymaktadır. Sistem, tarım alanlarında kullanılacak olan insansız kara araçlarında görme tabanlı navigasyon uygulamaları için tasarlanmış olup tarımsal uygulamalar haricinde insansız kara araçlarının kullanıldığı her yerde kullanılabilir niteliktedir. Projede, 4 tekerli, tarım alanlarında çalışabilir robotik bir platform için engel ve hedef tespit mekanizması tasarlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, mobil robot, kinect kamera, GPS alıcısı, dijital pusula, bilgisayar ve tarafımızca geliştirilen yazılım kullanılmıştır. GPS alıcısı ve Kinect kamera mobil robot üzerinde aynı doğrultuda olacak şekilde yerleştirilmiştir. Mobil robot, hareket esnasında karşılaştığı engel/hedef koordinatlarını uzaklık ve kinect kameranın bulunduğu yerin koordinat bilgilerini kullanarak belirlemekte ve veri tabanına aktarmaktadır. Bu sayede anlık olarak alanda var olan her türlü engel ve hedef koordinatları toplanarak ilerki çalışmalar için veri tabanı oluşturulmuştur.

Abstract:
In this study, it is aimed to perform object detection and determine the distance of the detected object from the camera by using image processing methods which have been increasingly used in recent years thanks to technological developments. In this context, with the help of a Kinect camera and a GPS receiver placed on a mobile robot platform, target / obstacle detection was performed in open area and the coordinates of the target or obstacle were determined and mapped. It is not a common practice in the literature to identify and coordinate the obstacles or targets encountered during navigation of unmanned land vehicles using the Kinect camera. Related camera applications are mostly carried out in closed areas. The fact that this practice was performed in the open area exposes the authenticity of the study. The system has been designed for vision-based navigation applications in unmanned land vehicles used in agricultural areas and can as well be employed in any other study utilizing unmanned land vehicles. In the project, an obstacle and target detection mechanism has been designed for a robotic platform which has the ability serve in agricultural areas. For this purpose, a mobile robot, a kinect camera, a GPS receiver, a digital compass,a computer and a software developed by us have been used. The GPS receiver and the Kinect camera were positioned in the same direction on the mobile robot. The mobile robot determines the obstacle / target coordinates encountered during the movement using the distance and the coordinate information of the location of the kinect camera and transfers it to the database. In this way, coordinates of all kinds of instant obstacles and targets available in the area were gathered and a database has been created for further studies.