Mobilaus roboto segmentuoto objekto paviršiaus fragmento aktyvinis spalvos nustatymo tyrimas

Abstract

Mobilaus roboto gebėjimas spalvotai matyti aplinką yra vienas iš pagrindinių techninės regos sistemos privalumų, viena tobuliausių išorinės aplinkos jutimo priemonių, padedanti reaguoti į aplinkos dinaminius pokyčius. Spalvoto vaizdo regėjimą galima būtų priskirti prie gebėjimų atskirti šviesos spektro sudėtį arba, kitaip sakant, gebėjimų atpažinti objekto spalvą. Technologijų pažanga turi didelę įtaką gaminant techninės regos įrenginius, kurie plačiai naudojami išorinės aplinkos suvokimui ir yra labai svarbūs robotams, kurie vykdo mobilias automatizuotas užduotis. Mobiliems robotams yra svarbu tiksliai nusistatyti savo lokalizacijos vietą ir judėjimo trajektoriją, siekiant išvengti susidūrimo su dinaminėmis kliūtimis. Paprastai mobilūs robotai aplinkos suvokimui tradiciškai naudoja ultragarso jutiklius ir lazerinius ieškiklius. Pastaruoju laiku labai ištobulėjo vaizdo jutikliai. Vaizdo kamerą, naudojamą mobiliajame robote, galima laikyti kaip vieną iš efektingiausių išorinės aplinkos suvokimo jutiklių. Naujos kartos robotų aplinkos stebėjimo optinės sistemos pagal savo našumą bus panašios į gyvūnų akis, o ne į įprastines vaizdo kameras. Suformuotame vaizdo kameros aplinkos optiniame vaizde yra labai daug informacijos, kurią reikia įvertinti pagal daugelį aspektų. Robotas, turintis spalvos segmentavimo galimybę, gali vykdyti objekto paiešką pagal jo spalvą tarp vienodas geometrines formas turinčių objektų. Atliktas tyrimas atskleidė galimybę, kaip mobilus robotas, vykdantis užduotis ir turintis spalvoto regėjimo galimybę, galėtų panaudoti objekto spalvos nustatymui daugiaspalvį lazerį (DL).

Mobile robot’s ability to see its environment in colour is one of the main advantages of the technical vision system, one of the most perfect means for sensing the outside environment, helping to react to dynamic changes of the environment. Colour vision could be attributed to the ability of distinguishing the composition of the light spectrum or, in other words, the ability to recognize object colour. Technological progress has a significant impact on the production of technical vision equipment which is widely used for the perception of external environment and is very important to robots performing mobile automatic tasks. It is important for robots to identify accurately their own localization and movement trajectory to avoid collision with dynamic obstacles. Usually mobile robots traditionally use ultrasonic sensors and laser detectors for environment perception. Recently visual sensors became very popular. Video cameras used in mobile robots may be regarded as one of the most efficient sensors of external environment perception. The environment monitoring optical systems of the new generation robots in their efficiency will be similar to animal eyes rather than conventional video cameras. There is a lot of information in the optical environment view modelled by a video camera and it has to be evaluated against a number of aspects. A robot having the colour segmentation capability is able to carry out an object search by its colour among the objects having the same geometrical forms. The performed analysis have revealed the possibilities of how a mobile robot, carrying out tasks and having the capability of colour vision, could use a multicolour laser for object colour detection.