Estudo de métodos de extração de características aplicados ao problema da estimação da posição de um VANT em navegação autônoma com visão computacional
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ATJKXV |
Resumo: | Este trabalho apresenta um estudo comparativo de métodos de extração de características aplicado à estimativa de posição para a navegação autônoma de VANTs. A partir do estudo inicial dos algoritmos existentes, esse trabalho também apresenta duas propostas de métodos de extração de características invariantes à transformada afim e de baixo custo computacional. A primeira proposta é uma modificação do algoritmo ASIFT. O método utiliza os dados fornecidos pelo INS para reduzir o custo computacional desse algoritmo. A segunda proposta também é baseada no princípio de invariância à transformada afim do método ASIFT, porém utiliza o método SURF para extração de possíveis pontos característicos. Os métodos propostos são comparados com SIFT, SURF e ASIFT para registo de imagens aéreas capturadas a partir de um VANT. As métricas de avaliação utilizadas no estudo comparativo para medir o desempenho dos extratores de características foram a quantidade de pontos extraídos em cada uma das imagens, a quantidade de pontos casados, o erro do casamento a partir da distância da projeção dos pontos e o custo computacional medido através do tempo de execução. Os experimentos numéricos mostraram que as propostas são capazes de melhorar a precisão e reduzir a complexidade do algoritmo ASIFT, o qual indica que podem ser usados para navegação autônoma em VANT |
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Andre Paim LemosJanier Arias GarciaCristiano Leite de CastroJuan Camilo Fonseca Galindo2019-08-10T13:01:52Z2019-08-10T13:01:52Z2016-10-24http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ATJKXVEste trabalho apresenta um estudo comparativo de métodos de extração de características aplicado à estimativa de posição para a navegação autônoma de VANTs. A partir do estudo inicial dos algoritmos existentes, esse trabalho também apresenta duas propostas de métodos de extração de características invariantes à transformada afim e de baixo custo computacional. A primeira proposta é uma modificação do algoritmo ASIFT. O método utiliza os dados fornecidos pelo INS para reduzir o custo computacional desse algoritmo. A segunda proposta também é baseada no princípio de invariância à transformada afim do método ASIFT, porém utiliza o método SURF para extração de possíveis pontos característicos. Os métodos propostos são comparados com SIFT, SURF e ASIFT para registo de imagens aéreas capturadas a partir de um VANT. As métricas de avaliação utilizadas no estudo comparativo para medir o desempenho dos extratores de características foram a quantidade de pontos extraídos em cada uma das imagens, a quantidade de pontos casados, o erro do casamento a partir da distância da projeção dos pontos e o custo computacional medido através do tempo de execução. Os experimentos numéricos mostraram que as propostas são capazes de melhorar a precisão e reduzir a complexidade do algoritmo ASIFT, o qual indica que podem ser usados para navegação autônoma em VANTThis work presents a comparative study of feature extraction methods applied to the problem of position estimation for autonomous navigation of UAVs. Based on an initial study of the existing methods, this work also proposes two novel feature extraction algorithms invariant to the affine transformation and with a low computational cost. The first proposal is a modification of ASIFT algorithm. The method utilizes the data provided by the INS to reduce its computational cost. The second proposal is alsobased on the affine invariance property of the ASIFT algorithm, but uses the SURF method for extracting candidate feature points. The proposed methods are compared with SIFT, SURF and ASIFT to aerial images registration taken from UAVs. The evaluation metrics used in the comparative study to measure the performance of feature extractors are the amount of extracted points in each image, the amount of matched points, the distance-error of matched points, and the computational costmeasured by the time of execution. The numerical experiments showed that the proposals are able to improve the accuracy and reduce the complexity of ASIFT algorithm, which means that can be used for autonomous navigation of UAVs.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGNavegação inercial (Aeronáutica)Engenharia elétricaAuxilio a navegação aéreaAeronave não tripuladaEngenharia ElétricaEstudo de métodos de extração de características aplicados ao problema da estimação da posição de um VANT em navegação autônoma com visão computacionalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdisserta__o_mestrado_juan.pdfapplication/pdf36914131https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-ATJKXV/1/disserta__o_mestrado_juan.pdf3ce74b58e3c5bc71ee8896e821141fe2MD51TEXTdisserta__o_mestrado_juan.pdf.txtdisserta__o_mestrado_juan.pdf.txtExtracted texttext/plain150069https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-ATJKXV/2/disserta__o_mestrado_juan.pdf.txt0222daee51c4883a48749a0eb3b1fd9fMD521843/BUOS-ATJKXV2019-11-14 05:10:39.776oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-ATJKXVRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T08:10:39Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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