Detección de marcas mediante técnicas de medida de distancia basadas en láser y de imagen basadas en intensidades de color

Abstract

En aquesta memòria es presenten diversos treballs d'investigació per a la detecció de marques de referència mitjançant l'anàlisi de la informació de l'entorn obtinguda amb imatges en color i amb sistemes de mesura de distància làser. L'ús de sensors LIDAR i càmeres permet definir estratègies per detectar marques de referència que poden ser utilitzades en multitud d'aplicacions. En aquesta memòria es presenten els resultats obtinguts. En primer lloc es proposa una aplicació en què s'utilitza un LIDAR extern per detectar un marcador cilíndric per estimar externament la posició del robot mòbil. En la mateixa línia de treball es proposa una segona aplicació en què les marques a detectar són les cames d'una persona caminant per mesurar la forma de caminar d'una persona el que en un futur pot permetre avaluar la influència de factors externs com malalties i la ingesta d'alcohol en la forma de caminar. En tercer lloc es proposa una aplicació en què s'utilitza una càmera externa per detectar marcadors d'un color determinat. En quart lloc s'ha proposat el desenvolupament d'un nou sistema compacte amb capacitats d'adquisició i processat d'imatges amb l'objectiu de facilitar la detecció visual de marques.

En esta memoria se presentan diversos trabajos de investigación para la detección de marcas de referencia mediante el análisis de la información del entorno obtenida con imágenes en color y con sistemas de medida de distancia láser. El uso de sensores LIDAR y cámaras permite definir estrategias para detectar marcas de referencia que pueden ser utilizadas en multitud de aplicaciones. En esta memoria se presentan los resultados obtenidos. En primer lugar se propone una aplicación en la que se utiliza un LIDAR externo para detectar un marcador cilíndrico y estimar externamente la posición del robot móvil. En la misma línea de trabajo se propone una segunda aplicación en la que las marcas a detectar son las piernas de una persona caminando para medir la forma de andar de una persona lo que en un futuro puede permitir evaluar la influencia de factores externos como enfermedades y la ingesta de alcohol en la forma de andar. En tercer lugar se propone una aplicación en la que se utiliza una cámara externa para detectar marcadores de un color determinado. En cuarto lugar se ha propuesto el desarrollo de un nuevo sistema compacto con capacidades de adquisición y procesado de imágenes con el objetivo de facilitar la detección visual de marcas.

This memory introduces several research works developed to detect reference marks by analyzing environmental information obtained with colour images and laser distance measurement systems. LIDAR sensors and cameras are used to detect reference marks by defining different strategies in a wide range of applications. This memory presents the results obtained. Firstly, an application is proposed to detect external LIDAR cylindrical markers to estimate the position of a mobile robot. The second application proposed is focused on detecting the legs of a person while walking to estimate gait and trajectory parameters and to evaluate the influence of illness and moderate alcohol ingestion on gait parameters. Thirdly, an application using an external camera is proposed to detect markers of specific colours. The last application involves the development of an embedded real-time system with image acquisition and image processing capabilities to facilitate the visual detection of marks.