Diferansiyel Sürüş Sistemi E-posta: aliyldrm07@gmail.com ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ Görü Tabanlı Araç Gezinim Sistemi Ali YILDIRIM . Danışman: Prof. Dr. Salih FADIL Danışman: Yrd. Doç. Dr. Metin ÖZKAN Özet Bu çalışmada, bir aracın durağan engeller bulunan bir ortamda görü tabanlı otonom gezinimini sağlamak için yöntem geliştirilmektedir. Bu amaçla, araç üzerinde bulunan kameradan alınan görüntüler optik akış algoritmaları kullanılarak işlenmekte ve belirlenen engellerden sakınmak üzere araç yönlendirilmektedir. Optik akış algoritması olarak, iyi sonuçlar veren farkların kareleri toplamı yaklaşımı kullanılmıştır. Akış vektörlerinin büyüklüklerinin kullanılmasıyla, araçların yaklaşmakta oldukları engellerden sakınması sağlanmaktadır. Yöntemin uygulanabilirliği, benzetim ortamı ve gerçek ortamda yapılan uygulamalar ile gösterilmiştir. Giriş Gezgin robotların gezinimi, günümüzde hala önemli bir problem olmakta ve yaygın çalışmalar yapılmaya devam edilmektedir. Bu çalışmada, robotun üzerindeki kameradan alınan görüntüler ve encoderlerden sağlanan konum bilgisi kullanılmakta, diferansiyel sürüş sistemine sahip robotun hareket kontrolü sağlanmaktadır. Bu çalışmada, Pioneer P3-DX gezgin robot platformu, üzerindeki Canon VCC4 PTZ renkli kamera ve encoder kullanılmıştır. Ayrıca, benzetim yazılımları ve uygulama geliştirme kütüphaneleri kullanılmıştır. Uygulama Geliştirme Yazılım Araçları: Aria: Robotun üst seviyede programlanması için, C++ dilinde yazılmış uygulama geliştirme kütüphanesidir. Mapper3: Robot yazılımlarının testlerinin yapılacağı benzetim ortamında, robotun içinde bulunacağı haritanın oluşturulmasını kolaylaştıran bir programdır. MobileSim: Robot programlarının testleri için kullanılan, robotun ve buluınduğu ortamın benzetimini gerçekleştiren programdır. OpenCV: Açık kaynak kodlu, C/C++ dillerinde yazılmış görüntü işleme kütüphanesidir. Robotun ilerlemesi sırasında kameradan alınan ardışık görüntüler Optik Akış vektörlerinin bulunmasında kullanılmaktadır. Elde edilen bu vektörler hareketin tahmin edilmesine imkan sağlamaktadır. Optik akışta, bir pikselin yoğunluğunun I(x,y,t) ardışık iki resimde yer değiştirmesine bağlı olarak hareketin tahmini sağlanır. Vx ve Vy görüntüdeki bir pikselin hızlarını, x ve y pikselin görüntüdeki konumunu belirtmek üzere şu kısıt tanımlıdır. I(t) I(t+1) Ardışık iki görüntü Canon VCC4 PTZ kamera Optik Akış Vektörleri Diferansiyel Sürüş Sistemi ve Encoder Optik akış vektörleri engellerin robota göre durumları hakkında bilgi sağlar. Yapılan Çalışmalar Projenin görüntü işleme kısmında nesne tabanlı oluşturulan yazılımın UML diyagramı şekilde gösterilmiştir. GGImageAcquisition base class’ı görüntü nesnelerinin yaratılması için oluşturulmuştur. GGImagePreProcessing sınıfı görüntünün algoritmaya hazırlanması ve bir dizi filtreleme için kullanılmıştır. GGOpticFlow sınıfı da Optik Akış algoritmasını uygulamak için yaratılmıştır. GGUserInterface sınıf ise Optik Akış Vektörleri bindirilmiş görüntüleri kaydetmek ve göstermek için kullanılmaktadır. Sonuçlar Bu çalışmada, aracın görü tabanlı gezinimin sağlanması planlanmıştır. Bu bağlamda, çalışma 3 kısımda ele alınmıştır. İlk kısımda, ardışık resimlerden optik akış vektörlerinin elde edilmesi için yöntemlerin araştırılması, kodlanması ve uygulamalar gerçekleştirilmesi planlandı. İyi sonuç alınan farklar kareleri toplamı yöntemi kullanıldı. İkinci kısımda, aracın engelsiz bir ortamda istenen bir konuma ulaşmasını benzetim ortamında ve gerçek ortamda yapıldı. Üçüncü kısımda yer alan ve ilk iki kısmın birleştirilmesini kapsayan görü tabanlı gezinim üzerinde çalışmalar devam etmektedir. İletişim Bilgileri GSM: +90 506 400 13 93 E-posta: aliyldrm07@gmail.com