İnsansız hava araçları için monoküler kamera kullanılarak iç mekânda konumlama ve haritalama


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik Elektronik Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BUĞRA ŞİMŞEK

Danışman: Hasan Şakir Bilge

Özet:

Günümüzde robotlar ve insansız sistemlere, savunma, sağlık, tarım, madencilik, sürücüsüz araçlar, gezegen keşifleri ve nükleer tesis güvenliği gibi yaygın bir alanda büyük görevler düşmektedir. Gerçekleştirecekleri görevlerde robotik ve insansız sistemlerin kendi konumunu ve çevresini bilmesi operasyonların başarılı bir şekilde sonuçlandırılması için oldukça önemlidir. Dış mekânlarda operasyon gerçekleştirecek insansız sistemler çoğunlukla konum bilgisini elde etmek için Küresel Konum Belirleme Sistemleri uydularından yayınlanan pozisyon ve zaman sinyallerini kullanmaktadır. Fakat kimi durumlarda (sinyal karıştırılması, uydu görüş açısından çıkma, iç mekânda / farklı gezegende görevler gibi) bu sinyalleri kullanmak mümkün olmamaktadır. Bu durumlarda alternatif konumlama ve haritalama metotları kullanılmaktadır. Bu çalışmada düşük maliyetli monoküler RGB kamera kullanılarak görüntü temelli eş zamanlı konumlandırma ve haritalandırma (vSLAM) için hareket bulanıklığına dayanıklı bir çerçeve önerilmiştir. Önerilen çerçeve agresif manevra kabiliyetine sahip dron platformları tarafından gerçekleştirilen hızlı dönme hareketlerinde bile sistemin hareket bulanıklığı kaynaklı takip kaybını uğramasını önleyebilmektedir. Ortaya konulan yeni çerçevede, daha önce vSLAM çerçevelerinde yer almayan hareket bulanıklığı tespit ve azaltma modülleri yer almaktadır. Hareket bulanıklığına dayanıklı vSLAM çerçevesi hem öznitelik temelli hem de doğrudan vSLAM metotları ile denenmiş ve çerçevenin başarısı deneysel olarak kanıtlanmıştır.

Anahtar Kelimeler : Görüntü temelli eş zamanlı olarak konumlandırma ve haritalandırma, hareket bulanıklığı, öznitelik temelli yöntemler, doğrudan yöntemler