Thông tin chung:

Ngày nhận: 22/03/2015

Ngày chấp nhận: 17/08/2015

Title:

Applying digital image processing to track mobile robots

Từ khóa:

Phép toán hình thái học, phân đoạn ảnh, robot bầy đàn, tính toán vị trí và vận tốc, hướng đứng và hướng di chuyển

Keywords:

Morphological operation, image segmentation, swarm robots, position and velocity calculation, heading direction and movement direction

ABSTRACT

The original aim of this article is to develop MATLAB program that can be used to connect with a wireless camera to observe the movement of each robot agent in real-time. However, it is not possible to completely simulate the behaviour of mobile robots in real-time due to the connection speed limitation of the wireless camera. Therefore, this research methodology is based on offline processing for three mobile robots represented by three circular objects, each of which has one of the three secondary colours (cyan, magenta, and yellow). These circular models simulate three mobile robots that are used for the surveillance purpose. Image segmentation and morphological operations were performed in the program for identifying each mobile robot and for calculating its position and velocity. Trigonometric was also applied to identify the heading direction and movement direction of each robot. Further research in mobile robot observation and management can be carried out in real-time when the limitation of wireless cameras in connection speed is overcome.

TÓM TẮT

Mục tiêu chủ yếu của bài báo là phát triển một chương trình MATLAB có thể kết nối với máy ảnh qua mạng không dây để quan sát từng con trong nhóm robot với quá trình xử lý thời gian thực. Tuy nhiên, không thể mô phỏng hành vi của robot di động theo thời gian thực do sự hạn chế của tốc độ kết nối không dây. Do đó, phương pháp nghiên cứu này chỉ dựa trên xử lý ngoại tuyến (offline) cho một nhóm gồm ba robot đại diện bởi ba vòng tròn với ba màu sắc khác nhau (xanh lơ, hồng sẫm và màu vàng). Các mô hình tròn này mô phỏng ba robot được sử dụng cho mục đích giám sát. Chương trình đã sử dụng phương pháp phân đoạn ảnh (image segmentation) cùng với phép toán hình thái học (morphology) để phân biệt, xác định vị trí và tính vận tốc của từng robot. Bên cạnh đó, chương trình cũng ứng dụng các hàm lượng giác nhằm biết được hướng đứng và hướng di chuyển của mỗi robot. Nghiên cứu sẽ phát triển chương trình này để có thể xử lý thời gian thực khi những hạn chế của máy ảnh kết nối không dây được cải thiện.