Rozpoznávání obrazu a autonomní řízení mobilního robota

Bc. Ivan Melnykovych

Bachelor's thesis

Image Recognition and Autonomous Mobile Robot Control

Abstract:

Tato bakalářská práce je zaměřená na detekci dlaždice v prostoru, který je sledován robotem pomocí sledovacího zařízení s použitím konvolučních neuronových sítí pro poskytnutí funkce rozpoznávání obrazu. Neuronová síť bude fungovat na základě algoritmu nalezení Haarových příznaků. Následně je také součástí úkolu implementovat spolehlivé a rychlé rozpoznávání obrazu s použitím výše uvedených příznaků. K implementaci této funkčnosti bude použita velice známá knihovna OpenCV pro programovací jazyk Python. Dalším úkolem je testovat výsledný model na data zaznamenávaná ručně a také na data sbíraná pomocí mobilního robota. Součástí práce byl sběr dostatečného množství dat pro poskytnutí vstupu do konvoluční neuronové sítě. Výsledkem této práce je model neuronové sítě a zároveň jeho implementace do aplikace rozpoznávání obrazu a poskytnutí základních funkcí a informací pro pohyb mobilního robota. Další implementovanou funkcí je detekce významných bodů v pohybujícím se obraze pro účel vizuální odometrie mobilního robota a počítání jeho ujeté vzdálenosti od počátku. Pro nalezení významných oblastí je použit RANSAC algoritmus.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on detection of tiles in space, which is being monitored by a robot with help of tracking device with use of convolutional neural networks to provide a function of image detection. Neural network will function based on finding Haar feature algorithm. Another part of the task is to implement fast and reliable image recognition with use of the features mentioned above. Implementation of this functionality will use well known library OpenCV for programming language Python. Next task will be testing final model on handpicked data and also on data acquired from the mobile robot. Part of the thesis was collection of a sufficient amount of data to provide input to convolutional neural network. Result of this thesis is a model of neural network and also its implementation into the application for image recognition and provision of basic functions and information for the movement of mobile robot. Another implemented function is detection of important points and areas in moving image for the purpose of visual odometry of mobile robot and measuring his driven distance from the beginning point. RANSAC algorithm will be used to find important areas.

Keywords

neuronové sítě, rozpoznávání obrazu, konvoluční neuronové sítě, Haarovy příznaky

Keywords

neural network, image recognition, convolutional neural network, Haar Cascades

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 8. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 12. 9. 2019
• Supervisor: Ing. Pavel Kříž, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. PhDr. Antonín Slabý, CSc.

University of Hradec Králové

Faculty of Informatics and Management

Bachelor programme / field:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika