CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÁNH VẬT CẢN
6.1.1Những vấn đề đã giải quyết
Phần xử lý ảnh:
Sau đây là các phương pháp xử lý ảnh được nghiên cứu trong khi thực hiện đề tài:
• Kỹ thuật thu nhận ảnh từ Camera trên hệ điều hành Window bằng Visual C++ 6.0.
• Các phép lọc tuyến tính: Prewitt, Sobel, Laplacian, Gaussian. • Các phép lọc khơng tuyến tính: Median, Min, Max.
• Các phép tốn Morphology: Erode, Dilate, Open, Close. • Phương pháp dị biên: Gradient, Laplace, Canny.
• Phương pháp tìm đường đi từ vùng khơng gian trống (thinning method). • Phương pháp tìm đường đi ngắn nhất: tìm kiếm theo chiều rộng
(Breadth-first search), giải thuật Dijkstra.
• Phát hiện chuyển động bằng phương pháp Background Subtraction. • Phân tích chuyển động bằng phương pháp bình phương bé nhất.
Việc chọn cụ thể phương pháp nào để giải quyết bài tốn xin xem phần kết mỗi chương của luận án.
Phần điều khiển và mơ hình:
Mơ hình được thiết kế gồm một khung đỡ giúp Camera chuyển động và một Robot tự hành được điều khiển từ xa bằng máy tính. Dưới đây là các vấn đề đã giải quyết được khi thực hiện mơ hình:
Phần xử lý ảnh:
• Do sử dụng một Camera nên bài tốn giải quyết được chỉ là bài tốn 2D. • Chưa lập trình (viết code) phần phát hiện chuyển động.
• Chưa tối ưu code nên tốc độ chương trình giảm.
• Chưa đưa ra phương pháp tránh va chạm trong bài tốn động. Phần điều khiển và mơ hình:
• Robot tự hành chưa được trang bị cảm biến va chạm và cảm biến đo khoảng cách nên các vật cản phải cĩ kích thước đủ lớn để Camera cĩ thể nhận biết được.
• Chưa thiết kế bộ cảm biến xác định lượng chạy tới và gĩc xoay chính xác của Robot. (hiện tại phải sử dụng lại Camera như là một bộ phận phản hồi của quá trình điều khiển nên tốc độ xử lý bị giảm).
• Thời gian đáp ứng tín hiệu điều khiển của mơ hình cịn chậm vì sử dụng bộ truyền nối tiếp tốc độ 9600 bps.
Tuy tốc độ đáp ứng của mơ hình khơng nhanh, quá trình tính tốn và xử lý trên máy tính cịn chậm nhưng ta vẫn cĩ thể thấy được hai ưu điểm nổi bật của phương pháp xử lý ảnh là thơng minh và thân thiện với con người hơn các phương pháp khác. Sự thơng minh được phản ánh cụ thể qua chương trình tiên đốn xu hướng chuyển động của vật cản bằng phương pháp bình phương bé nhất (điều mà phần lớn các phương pháp dùng cảm biến khơng thể làm được). Cịn tính thân thiện thì được phản ánh chủ yếu qua giao diện của chương trình, cụ thể là ta cĩ thể tương tác với hệ thống điều khiển một cách trực quan hơn (như thấy được mơi trường làm việc của Robot nhờ các hình ảnh mà Camera quan sát được, tác động đến quá trình điều khiển bằng các thiết bị đơn giản như bàn phím, chuột…). Chính vì vậy mà các hệ thống xử lý ảnh ngày càng thâm nhập rộng rãi hơn vào các hoạt động sản xuất (như các hệ thống phân loại và kiểm tra sản phẩm) và đời sống (như các hệ thống an ninh hay đơn giản hơn là chú chĩ Robot Aibo phục vụ cho nhu cầu giải trí).