Wykorzystanie obrazu wideo do wyznaczania położenia przemieszczającego się obiektu

Wyznaczanie trasy na podstawie analizy obrazów wizyjnych umożliwi budowę układu sterowania nadążnego dla Bezzałogowych Pojazdów Lądowych. Warunkiem koniecznym dla opracowania takiego układu jest opracowanie metody kalibracji kamer. Na podstawie analizy literatury i badań własnych przyjęto metodę kalibracji z wykorzystaniem wzorca przestrzennego. Przeprowadzone na stanowisku pomiary umożliwiły wyznaczenie zewnętrznych i wewnętrznych parametrów systemu wizyjnego bez demontowania układu wizyjnego. W drugiej części artykułu opisano metodę wyznaczania odległości do obiektu o znanych wymiarach na podstawie analizy obrazu wideo przy określonym położeniu i orientacji kamery. Badania terenowe wykazały, że dla kamery o rozdzielczości 3072 × 2304 błąd względny wyznaczania odległości na dystansie od 0,5 do 45 m nie przekraczał 2%. W dalszych pracach rozwojowych zakłada się uzyskanie z kamer obrazu przestrzennego. Umożliwi to urzeczywistnienie widoku obserwowanych obiektów i precyzyjniejsze określenie ich położenia. Budowa bezzałogowych pojazdów transportowych wymaga podjęcia i realizacji szerokiego spektrum prac badawczych. Jednym z problemów jest opracowanie systemu sterowania w oparciu o wyznaczanie położenia i odwzorowanie trasy wytypowanego obiektu. W referacie przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem kamery wideo do wyznaczania położenia obiektów w otoczeniu pojazdu bezzałogowego.

The ability to set up a path on the basis of images acquired from onboard cameras will allow construction of steering systems for the Unmanned Ground Vehicles. The necessity in this case is to develop effective methods for camera calibration. Basing on the literature analysis and on own research, a method using a three-dimensional pattern was chosen. Tests carried out in the laboratory conditions proven the ability to calculate external and internal parameters of the system without the need to disassemble the entire vision system, while using this solution. Second part of the article focuses on a method to designate the distance of an object with known dimensions (length, height, etc.), based on the video footage from a camera which position and orientation is also known. Field test shown that it is possible to achieve less than 2% error while using a camera resolutions of 3072 × 2304 on a distance from 0.5 to 45 m with this solution. Further research is concentrated on acquiring a stereo-image which will grant the operator a better visualization of the surrounding and will allow more accurate calculations for the steering system. Building unmanned transport vehicles requires a lot of research to be carried out in different areas. One of them is creating a steering system based on position localization and path visualization of a specified object. The article shows research results from a video camera for calculating the position of objects in the vicinity of an Unmanned Ground Vehicle.