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Sistema de Perceção 3D Subaquático com Projetor Laser rotativo: Calibração e Reconstrução Tridimensional
| datacite.subject.fos | Sistemas Autónomos | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Almeida, José Miguel Soares de | |
| dc.contributor.author | Soares, Eduardo José Pinto | |
| dc.date.accessioned | 2019-06-11T14:01:56Z | |
| dc.date.available | 2021-11-15T01:30:28Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstract | Atualmente, a exploração do oceano é um dos principais focos da investigação cientifica. Contudo, sabemos que o ser humano possui algumas limitações, como por exemplo quando pretende navegar no meio subaquático, levando ao desenvolvimento de veículos para auxiliar o homem na sua missão de explorador. Estes veículos, como em qualquer sistema robótico móvel, possuem um leque de sensores que irão permitir a perceção do meio que os envolve. Dentro desta gama de sensores, os sistemas de visão computacional são os mais aliciantes, tendo em conta que permitem obter grandes quantidades de informação. Contudo, no meio aquático, a turbidez das ´aguas ou a falta de luz, tornam estes sensores ineficazes, levando ao desenvolvimento de sistemas mais complexos para ultrapassar estes fenómenos do oceano. Neste âmbito, esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um sensor de perceção subaquática, utilizando métodos de visão computacional, o qual utilizará para além do sensor ótico, projetores laser em forma de linha, que permitirão a obtenção de informação tridimensional quando captados pela câmara. Além disso, pretende-se ainda a utilização de um projetor móvel que irá aumentar a quantidade de informação tridimensional. Como em qualquer sistema de visão computacional, o processo de calibração ´e uma das partes mais relevantes para o bom funcionamento do mesmo. Deste modo, para o sistema a desenvolver, a calibração do sensor ótico não ´e suficiente, sendo necessário a estimação do plano do projetor laser e do seu eixo de rotação (parâmetros extrínsecos do projetor laser rotativo). Assim, ao longo da dissertação, foi necessário resolver a problemática adjacente `a modelização do projetor laser rotativo, desenvolvendo-se assim um método para a calibração do sistema. O sistema e o método de calibração foram validados num ambiente subaquático, mostrando resultados para o cálculo da profundidade com erros inferiores a 4 mm. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Nowadays, understanding and exploring the deep sea is one of the main focuses of the scientific research community. However, the human being has several limitations when trying to navigate in underwater environments, leading to the creation of vehicles to assist the Man in his mission as an explorer. These vehicles, like any mobile robotic system, have a range of sensors that will allow the perception of the surrounding environment. Within this range of sensors, computer vision systems are one of the most attractive because they allow for a larger amount of information. However, in the aquatic environment, water turbidity or lack of light make these sensors less effective, leading to the development of more complex systems to counteract these oceanic phenomena. In this context, this dissertation aims to develop an underwater perception sensor using computer vision methods. It uses, in addition to the optical sensor, line-type laser projectors, that will allow the acquisition of three-dimensional information when captured by the camera. Besides that, it is intended to use a mobile projector to increase the amount of three-dimensional information. As in any computer vision system, the calibration process is one of the most relevant parts for the proper functioning of the system. Thus, for the developed system, the optical sensor calibration is not enough. It is necessary to estimate the laser projector plane and its axis of rotation (laser parameters). Along this dissertation, it was necessary to solve the problem of estimating the laser parameters, developing a method to calibrate the system. The calibration method was validated in underwater environments, showing promising results for the depth computation, with errors below 4 mm. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202166180 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/13949 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Laser | pt_PT |
| dc.subject | Visão subaquática | pt_PT |
| dc.subject | Visão laser | pt_PT |
| dc.subject | Linha laser | pt_PT |
| dc.subject | Câmara | pt_PT |
| dc.subject | Imagens tridimensionais | pt_PT |
| dc.subject | Sistemas de visão | pt_PT |
| dc.subject | Sistema de luz estruturada | pt_PT |
| dc.subject | Underwater vision | pt_PT |
| dc.subject | Laser vision | pt_PT |
| dc.subject | Laser line | pt_PT |
| dc.subject | Camera | pt_PT |
| dc.subject | Three-dimensional images | pt_PT |
| dc.subject | Vision systems | pt_PT |
| dc.subject | Structured light system | pt_PT |
| dc.title | Sistema de Perceção 3D Subaquático com Projetor Laser rotativo: Calibração e Reconstrução Tridimensional | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores | pt_PT |