Aktywny pokładowy system wizyjny dla robota autonomicznego

Przedmiotem artykułu jest zbadanie możliwości zastosowania systemu wizyjnego wykorzystującego punktowy oświetlacz laserowy jako pokładowego sensora robota kroczącego. Zaproponowano model matematyczny określający zależności geometryczne w układzie kamera/laser/obiekt, wykorzystywany w algorytmach przetwarzania danych oraz procedurę jego kalibracji. Opracowano algorytm wyodrębniania śladu lasera z obrazu. Badania eksperymentalne pozytywnie zweryfikowały możliwość zastosowania rozważanego systemu jako dalmierza oraz do uzyskiwania informacji o geometrii sceny trójwymiarowej. Błędy względne metody pomiarowej nie przekroczyły 5%.

This paper demonstrates the feasibility of a vision system, made of a camera and a laser-beam projector, as a on-board sensor for the walking robot. A mathematical model of the camera/laser/ object relationship used in data processing algorithms is proposed, with a procedure of its calibration. An algorithm for the extraction of the beam-pattern from the image was proposed. Real images acquired during an experiment were analyzed. As examples two scenes were tested. The object shapes were imaged properly. The system can be used as a rangefinder and 3D scene geometry explorer. Errors of the measurement method were below 5%. Than the system can be used for the collecting 3D information concerning the space directly ahead of the robot. Its advantage is low cost.