Rozwój metod śledzenia markerów pasywnych dedykowanych dla lekkich jednostek latających z wykorzystaniem optycznych systemów przechwytywania ruchu
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Development of passive marker tracking methods dedicated to lightweight flying units in optical motion capture systems
polish
- optyczne systemy przechwytywania ruchu
- lekkie jednostki latające
- markery pasywne
- materiały retro refleksyjne
- dobór ustawień kamer
- optical motion capture systems
- lightweight flying units
- passive markers
- retroreflective materials
- camera adjustment
PL W rozprawie przedstawiono i szczegółowo przeanalizowano uwarunkowania, jakie muszą spełniać optyczne systemy przechwytywania ruchu (MoCap), aby mogły być stosowane do kontroli lotu lekkich jednostek latających. Zaproponowano wskaźniki jakości oraz prosty mechanizm wykrywania fałszywych znaczników. Przeanalizowano wpływ czynników środowiskowych na proces śledzenia, w tym temperatury kamer. Zbadano zależność widoczności znaczników od wybranych ustawień i zaproponowano algorytmy automatyzujące ich dobór. Rozszerzono aktualny stan wiedzy w zakresie materiałów retro refleksyjnych w ujęciu ich użycia w systemach MoCap, w tym jako markery płaskie. Wyniki analiz zostały zweryfikowane w oparciu o 3 systemy przechwytywania ruchu, 3 lekkie jednostki latające oraz manipulator. Przedstawione w pracy wyniki jednoznacznie wskazują na możliwość dostosowania systemów MoCap pod kątem śledzenia lekkich jednostek latających wyposażonych w lekkie markery nie zmieniające ich charakterystyki lotu.
EN The topic of the dissertation is related to the optical motion capture systems (MoCap) working in the infrared light spectrum and their adjustability in the case of lightweight flying units. The author has proposed quality indexes, as well as a simple false marker detection mechanism. The environmental factors affecting the tracking quality have been analyzed, including the camera temperature. The research contains an analysis of the dependency of marker visibility in the case of camera exposure time and threshold and proposes algorithms that allow automatic settings adjustment. The current state of the art has also been extended by research in the field of retro reflective materials in the MoCap and their use as flat markers. The results were empirically verified on 3 different sets of MoCap systems, 3 flying units, and a manipulator. It was confirmed that it is possible to adjust the optical motion capture systems in the case of lightweight flying units.
126
automation, electronics, electrical engineering and space technologies
public
Janusz Będkowski
Warszawa, Polska
06.03.2025
polish
public
Bogdan Kwolek
28.02.2025
polish
public
Krzysztof Okarma
Szczecin, Polska
03.03.2025
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
06.05.2025
Rada Dyscypliny Automatyka, Elektronika, Elektrotechnika i Technologie Kosmiczne Politechniki Poznańskiej
Doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne