Sistema De Visión Por Computadora Para La Medición De Distancia E Inclinación De Obstáculos Para Robots móviles

El sistema de visión se basa en una aproximación geométrica de medición de rangos de

distancia e inclinaciones, con la cual se busca calcular la distancia y la inclinación a la cual se encuentra un obstáculo plano con respecto a un robot móvil. La adquisición de imágenes, se realizó con una tarjeta electrónica comercial de adquisición y procesamiento de imágenes DT3155, de la compañía Data Translation. La tarjeta electrónica adquiere imágenes monocromáticas, es de alto rendimiento, es programable, almacena en tiempo real la información digital de la imagen en su sistema de memoria y también transfiere la información de la imagen al computador a través del bus de expansión PCI. Los programas de adquisición de imágenes configurar adecuadamente la tarjeta de adquisición de imágenes proceden a programarla haciendo uso del lenguaje Microsoft Visual. Se desarrolló un programa denominado Distance

Measuring, que sirve para capturar, digitalizar y almacenar las imágenes en un computador.

En el procesamiento digital de las imágenes se programaron distintas operaciones, las cuales mejoraron y procesaron los frames. La segmentación es para determinar las coordenadas r1, r2 porque en ella se separaron las áreas ovaladas de color blanco del resto del frame. Gracias a esta operación también se eliminó el ruido de sal y pimienta del frame, porque al terminar la segmentación quedó el fondo de color negro. En la operación de Morfología matemática se detectaron los contornos de las áreas realizando simplemente una dilatación y una erosión del frame. Las operaciones fueron controladas por un elemento de estructura circular plano (disk) de radio 1. Al obtener las coordenadas se presentó un nuevo reto, porque en lugar de calcular sus valores en unidades métricas, se obtuvo su ubicación en una matriz de píxeles.

Para solucionar dicho problema, se realizaron mediciones de campo con los puntos de luz láser proyectados sobre el obstáculo y se determinó el equivalente entre píxeles y centímetros. Al momento de capturar las imágenes no es recomendable variar el grado de acercamiento, porque de hacerlo se debería recalibrar el sistema y asi se encontraría nuevamente la equivalencia entre pixeles y centímetros. En las pruebas de procesamiento digital de imágenes se realizaron pruebas con frames de puntos de luz láser de color rojo, proyectados sobre un obstáculo estático plano. Las pruebas consisten en determinar si la variación de la iluminación del entorno afectaba el cálculo de las coordenadas r1, r2. Las pruebas determinaron que los dos tipos de fuentes de luz no afectan la operación del sistema de visión porque al segmentar el frame, se compensaba la variación de la iluminación y, además, se eliminaba el ruido.

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