Visualização e reconstrução de ambientes utilizando técnicas de estereoscopia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araujo, Rodrigo Catão
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12493
Resumo: A visão computacional e a robótica são áreas estudadas há décadas, porem com o desenvolvimento/aprimoramento de dispositivos computacionais, fez-se possível o uso destas tecnologias em conjunto. Tais tecnologias podem ser aplicadas em muitas áreas, como por exemplo, no uso militar/profissional para aplicações de Search and Rescue (SAR). Esta aplicação vem sendo extensivamente estudada dentro da robótica e visão computacional, pois aborda os cenários em que as condições não são apropriadas para seres humanos, por serem inacessíveis ou por serem muito perigosas, entretanto, em situações mais complexas de SAR, a utilização de robôs autônomos ainda não é possível, por este motivo a maior partes dos robôs enviados à ambientes SAR são controlados remotamente. Neste cenário o operador deve ter uma consciência apurada do que est a em seu redor. Por esse motivo h a a necessidade de desenvolver tecnologias para melhorar este controle, ou seja, melhorar a eficiência do operador. A tecnologia mais usada para isso, geralmente e o uso de interfaces gráficas, entretanto, estas possuem muitos espaços que não servem para nada ou então com pouca utilidade. Uma das possíveis soluções para este problema e o uso de um head mounted display (HMD). A partir disto, o operador consegue perceber o vídeo como se fosse um mundo 3D, tendo a total sensação de profundidade, algo que não seria possível utilizando um sistema comum. A proposta deste trabalho e utilizar as tecnologias do HMD em conjunto com técnicas de estereoscopia com o intuito de melhorar a visualização do ambiente para o operador e também de realizar a reconstrução do ambiente em 3D. Ao fim deste trabalho foi desenvolvido um dispositivo robótico controlado remotamente que permite reconstruir o ambiente em três dimensões, e que possibilita o operador uma imersão no ambiente por meio de técnicas de estereoscopia.
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Esta aplicação vem sendo extensivamente estudada dentro da robótica e visão computacional, pois aborda os cenários em que as condições não são apropriadas para seres humanos, por serem inacessíveis ou por serem muito perigosas, entretanto, em situações mais complexas de SAR, a utilização de robôs autônomos ainda não é possível, por este motivo a maior partes dos robôs enviados à ambientes SAR são controlados remotamente. Neste cenário o operador deve ter uma consciência apurada do que est a em seu redor. Por esse motivo h a a necessidade de desenvolver tecnologias para melhorar este controle, ou seja, melhorar a eficiência do operador. A tecnologia mais usada para isso, geralmente e o uso de interfaces gráficas, entretanto, estas possuem muitos espaços que não servem para nada ou então com pouca utilidade. Uma das possíveis soluções para este problema e o uso de um head mounted display (HMD). A partir disto, o operador consegue perceber o vídeo como se fosse um mundo 3D, tendo a total sensação de profundidade, algo que não seria possível utilizando um sistema comum. A proposta deste trabalho e utilizar as tecnologias do HMD em conjunto com técnicas de estereoscopia com o intuito de melhorar a visualização do ambiente para o operador e também de realizar a reconstrução do ambiente em 3D. Ao fim deste trabalho foi desenvolvido um dispositivo robótico controlado remotamente que permite reconstruir o ambiente em três dimensões, e que possibilita o operador uma imersão no ambiente por meio de técnicas de estereoscopia.Computer vision and robotics are studied for decades, however, the development/enhancement of computing devices made possible to use these technologies together. Such technologies can be applied in many areas, such as the use in military or professional for applications of Search and Rescue (SAR). This situation has been extensively studied in robotics and computer vision, because it approaches a scenario where the conditions are not suitable for human beings, in other words, it is inaccessible or too dangerous. Although, in a more complex situations of SAR, the use of autonomous robots is not possible, for this reason most parts of robots sent to SAR environments are controlled remotely. In a scenario of SAR, the operator must have a heightened awareness of their surroundings. Therefore there is a need to develop a technology to improve this control, i.e. improve the operator efficiency. The technology most used in these situations are GUIs, however, these GUIs have many spaces that are useless or with almost no use. A solution for this problem is the use of a head mounted display (HMD). Based on this, the operator can see the video as a 3D world, with the overall sense of depth, something that would not be possible using a common system. The purpose of this study is to use the HMD technologies in conjunction with stereoscopy techniques in order to allow better viewing experience for the operator and also to make a 3D environment reconstruction. At the end of this work it was developed a remotely controlled robotic device that allows to reconstruct the environment in three dimensions, and that allows the operator an immersion in the environment by using stereoscopy techniques.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáMedianeiraCiência da ComputaçãoUTFPRBrasilCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAORobóticaInteligência computacionalAprendizado do computadorRoboticsComputational intelligenceMachine learningVisualização e reconstrução de ambientes utilizando técnicas de estereoscopiaEnvironment visualization and reconstruction using stereoscopy techniquesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisMedianeiraPaula Filho, Pedro Luiz dePaula Filho, Pedro Luiz deHoffmann, Alessandra Bortoletto GarbelottiSilva, Hamilton Pereira daJunior, Jorge AikesAraujo, Rodrigo Catãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALMD_COCIC_2016_1_01.pdfapplication/pdf5258290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/12493/1/MD_COCIC_2016_1_01.pdfdf899e61d0919c70c29aaa417d9bbc94MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/12493/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTMD_COCIC_2016_1_01.pdf.txtExtracted texttext/plain83430http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/12493/3/MD_COCIC_2016_1_01.pdf.txt272f4058c70f8e663885a00284056415MD53THUMBNAILMD_COCIC_2016_1_01.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1227http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/12493/4/MD_COCIC_2016_1_01.pdf.jpg4715fd7d78186b32a224458ce6df0277MD541/124932020-11-16 11:09:05.162oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-16T13:09:05Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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