CC BY
4ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
PUA-DA OPTÍK S9RF NAVÍQASÍYASI SALMANOVA SEVDA S9F9R Q.
YUSÍFOV NÍHAT 9SG9R O.
Azarbaycan dövlat neft va sanaye universiteti
Abstrakt. Buludlar va daglar kimi uzaq oЪyektlэr o qdddr yavaç harakat edir ki, onlar harakatsiz görünürlar. Binalar va agaclar kimi daha yaxin olan cisimlar va oЪyeкtlэr uzaqdaki oЪyeкtlэrdэn daha süratli harakat etdikca geriya dogru harakat görünür. Ot va ya yol kanarindaki kiçik niçanlar kimi çox yaxin obyektlar isa daha süratla harakat edir. Optik sarfin böyüklüyü ila oЪyeкtin sizinla tamasda oldugu masafa arasinda aydin riyazi alaqalar var. Harakat etdiyiniz sürati iki qat artirsaniz, gördüyünüz optik sarf da ikiqat artacaq. dgar oЪyeкt siza iki dafa yaxinlaçirsa, optik sarf yenidan ikiqat artacaq.
Açar sözlar. PUA, optik sarf, naviqasiya, PUA, GPS.
ОПТИЧЕСКАЯ НАВИГАЦИЯ В PUA САЛМАНОВА СЕВДА САФАР К.
ЮСИФОВ НИХАТ АСГАР О.
Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
Абстракт. Такие далекие объекты, как облака и горы, движутся так медленно, что они выглядят неподвижными. Если объекты и объекты, более близкие к зданиям и деревьям, движутся быстрее, чем удаленные объекты, то обратный ход виден. Очень близкие объекты, такие как трава или небольшие знаки на обочине, движутся быстрее. Есть четкие математические связи между величиной оптического расхода и расстоянием, с которым объект контактирует. Если вы увеличите скорость движения в два раза, то и оптические затраты, которые вы видите, удвоятся. Если объект приблизится к вам в два раза, оптические затраты снова удвоятся.
Ключевые слова. PUA, оптические затраты, навигация, PUA, GPS.
Optik sarf, harakat edarkan yaçanan va görünan vizual harakatdir. Avtomobilda va ya qatarda oturub pancaradan çôla baxanda yer, binalar va s. görünür va bunlar geriya dogru harakat edir. Bu harakat optik sarfdir. Bu harakat bizim gördüyümüz müxtalif obyektlara na qadar yaxin oldugumuzu da deya bilir.
§akil 1. Optik sarf
Ham9inin optik sarf harakat istiqamatinizla baxdiginiz obyektin istiqamati arasindaki bucaqdan asili olaraq dayi§acak. Farz edak ki, siz iraliya dogru gedirsiniz. Obyekt 90 daraca sizin tarafinizda va ya birba§a yuxarida va ya a§agida olduqda optik sarf an suratli halda olur. Obyekt geri istiqamata harakat etdirilarsa, optik sarf daha az olur. Birba§a qar§inizdaki obyektin optik sarfi olmayacaq va harakatsiz dayanmi§ kimi gorunur. Bununla bela, hamin obyektin kanarlari birba§a sizdan qabaqda olmadigi u9un bu kanarlar harakat edir va obyekt boyuyur.
A§agidaki §akilda qayali sahra uzarinda (va ya Mars uzarinda) u9an bir tayyaradan optik sarfin neca goruna bilacayina baxmaq olar. Mavi oxlar tayyarada kamera va ya sarni§in tarafindan gorulacak optik sarfi gostarir. A§agiya baxdiqda, yera va yerdaki qayalara gora guclu optik sarf numunasi var. Optik sarf birba§a tayyaranin altinda suratla harakatdadir. Tayyarada optik sarfi qabul edan sensor bu optik sarfin modelini va hundur qayanin movqeyini tapa bilir.
iraliya baxsaq, qar§idaki qaya va tayyaranin yaxinla§a bilacayi digar maneaya gora ba§qa bir optik sarf modeli da var. Markazdaki mavi daira "geni§lanma fokusunu" va ya GF-ni gostarir. GF tayyaraya onun u9dugu istiqamati bildirir. (Yuxarida qeyd etmi§dik ki, agar duz bir xattda harakat edirsinizsa, optik sarf birba§a irali istiqamatda sifira barabardir). Tayyara GF-nin saginda boyuk bir optik sarf gorur ki, bu da §aklin sol tarafindaki boyuk qaya ila alaqalidir. Tayyara ham9inin yera gora a§agi-on istiqamatda daha ki9ik optik sarf numunalari gorur.
Yuxari sol tarafa dogru he9 bir optik sarf gormur, 9unki gorma sahasinin bu bolgasinda yalniz sama var. iralidaki optik sarf numunasi tayyaranin boyuk qayanin yanindan, balka da tahlukali
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
daracada yaxinindan uçacagini göstarir. Tayyaranin sag tarafindaki optik sarf böyüyarsa, tayyara bunu geri dönmak ûçûn bir i§ara kimi qabul etmalidir.
PUA-larin qapali mühitlarda inki§afi va istifadasi hal-hazirda populyarlaçir. PUA-lar kafiyyat malumatlari toplamaq, sarhad patrulunu hayata keçirmak va ya qari§iq mühitlari araçdirmaq ûçûn istifada edilir. PUA-larin aksariyyati kafiyyat missiyalari ûçûn istifada olunur. Bu missiyalari yerina yetirmak ûçûn onlardan naviqasiya funksiyasi talab olunur. GPS naviqasiyasi qari§iq mühitlar ûçûn istifada oluna bilmir. Buna göra farqli naviqasiya texnikasindan istifada edilmalidir. Bal arilari kimi haçaratlarda mövcud olan naviqasiya texnikasi GPS naviqasiyasi ûçûn alternativ texnika kimi Optik sarf naviqasiyasinin istifadasinin daha maqsada uygunlugunu ortaya qoyurdu.
Masalanin qoyuluçu GPS kimi xarici naviqasiya vasitalari va ya divarlar kimi böyük stasionar istinad nöqtalari olmayan steril mûhitda istifada edila bilacak naviqasiyadan ibaratdir.
i§in maqsadi xarici naviqasiya vasitalarindan istifada etmadan naviqasiya sistemini inki§af etdirmakdir.
Layiha kanar naviqasiya vasitalarindan istifada etmadan pilotsuz uçu§ aparatlari ûçûn naviqasiya sisteminin yaradilmasindan ibaratdir. Bu naviqasiya texnikasi evlar va ya §ahar arazilari kimi qapali va ya qari§iq mûhitlarda çox faydalidir. Layiha ûçûn optik sarf naviqasiya texnikasi asas qabul edilmi§dir. Optik sarf, mûçahidaçi ila mûstavi arasindaki nisbi harakatin yaratdigi vizual platformadaki cisimlarin, sathin va kanarlarin gömnan harakatinin nûmunasidir. Optik sarf naviqasiyasinda avadanliqdan istifada zamani enerji istehlaki digar naviqasiya vasitalari ila mûqayisada çox azdir.
Bir neça tadqiqatçi GPS-in qabul edilmadiyi mûhitlarda naviqasiya va idaraetma masalasini hall etmi§di. Tadqiqatçilar atraf mûhitin xaritasini çakmak ûçûn skaner diapazonu sensorlarini araçdirib va bu malumati naviqasiya ûçûn istifada etmiçdilar.
Görma ila idara olunan mobil robotlarin görma ila idara olunan naviqasiyaya alternativ bir yanaçma irali sûrmûçdû. Bu görma, handasi modellardan istifada etmadan atraf mûhitda naviqasiya vasitasini tamin eda bilan faydali va vizual içaralar alda etmak ûçûn istifada olunurdu. Belalikla, daqiq qiymatlarin alda edilmasina ehtiyac olmurdu, aksina, tapçirigin xûsusi talablari ila mûayyan edilmiç keyfiyyat xassalari ortaya çixarilirdi. Görma ayriliqda nazara alinmirdi, aksina sistem tarafindan onun bir hissasi kimi qabul olunurdu. Buna göra da ûmumi barpa masalasini hall etmak maqsadauygundur. Klassik Barpa yanaçmasi ila mûqayisada aydin hesablama ûstûnlûklari da mövcuddur. Aktiv qavrayiç paradiqmasi qavrama masalasina kafiyyat i§i kimi baxir. önanavi olaraq qavrayiç bir mûhitda naviqasiya talablarina xidmat etmak ûçûn qurulsa da, aktiv qavrayiç bu asililigi aradan qaldirir, belalikla harakatlar dark etma talabi ila asaslandirilir.
Naticada, görma funksiyasi dûnya modelini saxlama talabindan kanarlaçdirilir va bunun avazina vizual davraniçlari formalaçdirmaq ûçûn naviqasiya tapçiriqlannda paylanilir.
Bu cûr tapçiriqlarda insani prosesdan çixarmaq yanaçmasi amaliyyatlarin bir çoxunun samaraliliyini ahamiyyatli daracada artiracaq. Bundan alava, atraf mûhit haqqinda heç bir aparici biliya malik olmayan tam avtonom robotlar digar sahalarda, masalan, tahlûkali fabrik martabalarinda, tahlûkali yeralti mûhitlarda va ya robotlarin naqliyyat xidmatlari göstara bilacayi gamilarin göndarilma meydançalarinda kömak eda bilar. ölbatta ki, bir insanin tahlûkali vaziyyatlardan çixarila va robotla avaz oluna bilacayi bir çox baçqa proqnozlaçdirila bilan tatbiqlar da var.
Möhkam performansa nail olmaq maqsadi ila görma asasli mobil robot naviqasiyasi ûçûn optik sarfin istifadasini araçdirir. Heyvanlarda qavrayiç va naviqasiyada optik sarfin istifadasina dair bioloji görmada tutarli sûbutlar var. Uçan haçaratlarda görma tadqiqatlari vizual harakati naviqasiya davraniçlari ûçûn vacib içara kimi vurgulayir: manealardan yayinma, eniçlar, dahlizlarda markazla§dirilmi§ uçu§ va qat edilan masafanin qiymatlandirilmasi va s.
Görma funksiyasi dûnyanin tam 3D modelini yaratmaq ûçûn bir sira tasvirlardan ibarat proseslar silsilasidir. Taqdim olunan tasvirlardan "sahnanin va xassalarin tam va daqiq tasviri" haqqinda natica çixarmaga cahd edilir. Qurulmuç model daha sonra robotun motor reaksiyalarini yaratmaq ûçûn sonraki planlaçdirma va idaraetma proseslarinda istifada oluna bilar.
Bu içdaki naticalar sirf simulyasiyaya asaslansa da, biz bu alqoritmin yüksak effektivliya malik c++ tatbiqindan istifada edarak vizual-inertial sensor quraçdirmasinda tatbiq etmakla alda edilmi§ eksperimental naticalari da tasvir etdik. Biz filtrin performansini optik sarf izlayicisindaki malumat assosiasiyasindaki kanar göstaricilara, elaca da vaziyyatin baçlangic xatalarina möhkamlik baximindan göstara bilirik. Qiymatlandirici tayyaranin oriyentasiyasi ila bagli heç bir farziyya irali sürmür va heç bir masafa va ya daçiyici sensorlara asas götürülmür. Bunun avazina, 9KF-a ôlçma giriçi kimi yalniz optik sarf va inertial sensorlar istifada olunur. Bu quraçdirmadan istifada edarak simulyasiyada göstarildi ki, filtr takca tayyaranin normal vektorunu deyil, ham da IMU-kamera sisteminin tayyare ila alaqadar tam nazaretini qiymatlandira bilir.
Çakil 3. Optik sarfin naviqasiyasi prosesi
Optik sarf naviqasiyasi haqqinda dani§ilan vaziyyatlar ûçûn an uygun seçim olacaq. Optik sarf, mûçahidaçi ila müstavi arasindaki nisbi harakat naticasinda yaranan vizual platformadaki cisimlarin, sathin va kanarlarin görünan harakat nümunasidir. Optik sarf naviqasiyasi asas komponent kimi açagiya baxan kamera asasinda içlayir. Optik sarf naviqasiyasinin tatbiqi PUA tipli çox rotorlu platforma üzrainda hayata keçirilir.
Çakil 4. Optik sarf sensorunun faaliyyati
PUA markazi emal prosesini özünda birlaçdiran avtomatik Uçu§ idaraetma Sistemindan ibaratdir. 9sas prosessor giri§ kimi istinad edilmi§ tasvir ila kifayatlanir. Bortda açagi baxan kamera tasviri qeyd edir. Çakilan tasvir daha sonra prosessora ötürülür. Sonra prosessor çakilmi§ tasviri istinad edilmi§ tasvir ila müqayisa edir. Harakatlarin ardicilliginin proqramlaçdirilmasi ûçûn ûçûn Python proqramlaçdirma dilindan istifada edilir. Python gûclû proqramlaçdirma dilidir. O, samarali va yûksak saviyyali malumat strukturlarina va obyekt yönümlü proqramlaçdirmaya sada, lakin effektiv yanaçma nûmayiç etdirir. Python dili zarif sintaksisi, dinamik içlamasi va talabatlari ila
birlikda, aksar platformalarin bir çox sahalarinda qrafikali va süratli proqram inkiçafi ûçûn ideal dildir.
N9Tica
Bu araçdirmalar göstardi ki, optik sarf robototexnikanin bir neça farqli aspektinda tatbiq oluna bilar. Qeyd etmak lazimdir ki, optik sarf robot naviqasiyasi çox samaralidir, buna göra da iki va ya daha çox funksiyani özünda birlaçdira bilan robot naviqasiyasi maqsadlar ûçûn manimsanilmali va farqli tatbiqlar ûçûn davamli olaraq inkiçaf etdirilmalidir.
9D9BiYYAT SiYAHISI
1. C. Lei va Y. Yee-Hong, " Diskret siqnaldan istifada edarak an xirdaligina qadar optik sarfin qiymatlandirilmasi", Kompûter Görma, IEEE 12-ci Beynalxalq Konfrans, hacm. XII, sah. 1562-1569, 2009.
2. DJ Fleet va Y. Weiss, "Optik Sarf Qiymatlandirilmasi", Kompûter Görmanin Riyazi Modellari, cild. 15, sah. 239-258, 2005.
3. J. L. Barron va N. A. Thacker, " 2D va 3D Optik Sarf Hesablama Darsliyi", Xûsusiyyatlar va Ôlçmalar Seriyalari, sah. 1-5, 20 yanvar 2005-ci il.
4. Optik Sarf, http://opticflow.bu.edu/research/time-to-contact-estimation, 2011. [Online]. Buradan: http://opticflow.bu.edu.
