4. Cấu trúc nội dung của luận án
1.2.2. Kiến trúc hệ thống dẫn đường rơ-bốt sử dụng thị giác máy tính
Hệ thống dẫn đường sử dụng thị giác máy tính vẫn cịn là một lĩnh vực mới mẻ ở Việt Nam và vẫn đang trong giai đoạn phát triển trên thế giới. Áp dụng kỹ thuật này
cho rơ-bốt, chi phí tính tốn sẽ phù hợp với phần cứng và có được nhiều thơng tin từ một hệ thống đầu vào duy nhất. Hệ thống thị giác máy tính hỗ trợ các thông tin về môi trường cho rơ-bốt như vật cản, mặt phẳng, đối tượng ngồi… Thông qua những thơng tin này, hệ thống dẫn đường cục bộ tìm đường đi cho rơ-bốt và đưa ra các tín hiệu điều khiển phù hợp khác.
Với phạm vi hoạt động là môi trường trong nhà chưa biết trước, kiến trúc của hệ thống dẫn đường cho rơ-bốt di động như Hình 1.1. Hệ thống được mơ tả gồm 3 khối chức năng: khối cảm biến hình ảnh, khối xử lý và cơ cấu chấp hành. Máy ảnh nổi sẽ thu nhận hình ảnh từ mơi trường vào dưới dạng thơng tin hình ảnh. Sau đó, bộ xử lý phân tích các hình ảnh thành các bề mặt, các vật cản và đối tượng. Các thơng tin này sau đó được kết hợp cùng các thông tin khác, được tổng hợp thành một tấm bản đồ mà hệ thống tìm đường có thể hiểu được. Hệ thống tìm đường dựa trên bản đồ và mục đích hành động sẽ đưa ra con đường chuẩn cho rơ-bốt. Qua đó, nó đưa ra các tín hiệu điều khiển cho các cơ cấu chấp hành của rô-bốt thực hiện.
Hình 1.1. Hệ thống dẫn đường bằng thị giác cho rơ-bốt
Tóm lại, trong phạm vi của luận án, tác giả tập trung nghiên cứu phương pháp phát hiện và trích xuất các mặt phẳng, mặt phẳng đất và các vật cản trong môi trường quan sát bởi hệ thống máy ảnh RGB-D hoặc máy ảnh nổi, từ đó giải quyết bài tốn dẫn đường cho rơ-bốt di chuyển trong nhà mà chưa có bản đồ. Các phương pháp nghiên cứu đề xuất trong luận án hướng tới tài nguyên tính tốn thấp, trong khi vẫn đạt được kết quả chính xác tốt hoặc tốt hơn các phương pháp so sánh.
Một số vấn đề của hệ thống rô-bốt dẫn đường dựa trên thị giác nổi