Steering the line following robot using fast Monte Carlo image analysis and the Gravity Center binary image

The application of Monte Carlo analysis for controlling the line following robot is discussed in the paper. Proposed approach is compared with popular algorithms based on image analysis as well as the use of a line of optical sensors. The most typical image analysis approach based on the Centre of Gravity has been compared with our fast Monte Carlo technique described in earlier publications. Finally, the extension of Monte Carlo control by the use of the binary Centre of Gravity is proposed.

W artykule omówiono zastosowanie analizy Monte Carlo do sterowania robota śledzącego linie. Zaproponowane podejście zostało odniesione do popularnych algorytmów opartych na analizie obrazu, jak również użycia linijki czujników optycznych. Najbardziej typowe podejście wizyjne oparte na wyznaczaniu środka ciężkości zostało porównane z szybką techniką Monte Carlo przedstawioną w naszych wcześniejszych publikacjach. W artykule zostało ponadto zaproponowane rozwinięcie sterowania opartego na metodzie Monte Carlo poprzez wykorzystanie dodatkowej informacji dostępnej po wyznaczeniu środka ciężkości obrazu binarnego. Obraz ten jest uzyskiwany w wyniku zastosowania binaryzacji metodą Monte Carlo z podziałem obrazu na bloki w celu wyznaczenia podstawowego sterowania. Ze względu na możliwą utratę sterowania za pomocą tego algorytmu dla linii przerywanych zaproponowano korektę kierunku ruchu na podstawie trendu wyznaczonego za pomocą estymacji środka ciężkości obrazu binarnego. W wyniku zastosowania proponowanego hybrydowego podejścia do sterowania uzyskano dodatkową możliwość sterowania prędkością ruchu robota oraz wzrost odporności algorytmu na zakłócenia, w szczególności dotyczące przerwania linii.