Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

3D object detection and recognition for robotic grasping based on RGB-D images and global features

Czajewski W., Kołomyjec K.

Foundations of Computing and Decision Sciences

|

2017

|

Vol. 42, No. 3

220--237

EN

This paper describes the results of experiments on detection and recognition of 3D objects in RGB-D images provided by the Microsoft Kinect sensor. While the studies focus on single image use, sequences of frames are also considered and evaluated. Observed objects are categorized based on both geometrical and visual cues, but the emphasis is laid on the performance of the point cloud matching method. To this end, a rarely used approach consisting of independent VFH and CRH descriptors matching, followed by ICP and HV algorithms from the Point Cloud Library is applied. Successfully recognized objects are then subjected to a classical 2D analysis based on color histogram comparison exclusively with objects in the same geometrical category. The proposed two-stage approach allows to distinguish objects of similar geometry and different visual appearance, like soda cans of various brands. By separating geometry and color identification phases, the applied system is still able to categorize objects based on their geometry, even if there is no color match. The recognized objects are then localized in the three-dimensional space and autonomously grasped by a manipulator. To evaluate this approach, a special validation set was created, and additionally a selected scene from the Washington RGB-D Object Dataset was used.

2

Identyfikacja i lokalizacja obiektów w obrazach RGB-D dla celów manipulacji

Kołomyjec K., Czajewski W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 2

377--386

PL

Niniejszy artykuł opisuje metodę detekcji i lokalizacji obiektów w obrazach RGB-D uzyskanych z czujnika Microsoft Kinect. W tym celu wykorzystywane są mechanizmy analizy chmur punktów zawarte w bibliotece Point Cloud Library, takie jak deskryptory VFH i CRH oraz iteracyjna metoda dokładnego dopasowania chmury punktów ICP i weryfikacji hipotezy. Wykryte i zidentyfikowane obiekty poddawane są następnie klasycznej analizie dwuwymiarowej opartej o porównanie histogramów kolorów. Zaproponowane podejście pozwala na odróżnienie obiektów o tej samej geometrii, ale innym kolorach. Niestety ze względu na stosunkowo niską jakość obrazu, próba wykorzystania deskryptorów dwuwymiarowych nie przyniosła oczekiwanych rezultatów. Efekty zaimplementowanej metody rozpoznawania i lokalizacji obiektów wykorzystywane są w procesie ich chwytania przez manipulator Scorbot-er 4u.

EN

This paper describes a method of detection and localization of objects in RGB-D images obtained from the Microsoft Kinect sensor. To this end Point Cloud Library analysts mechanisms such as VFH and CRH descriptors as well as iterative point cloud fitting algorithm ICP and hypothesis verification are used. Detected and identified objects are then subject to a classic two-dimensional analysis based on a comparison of then color histograms. The proposed approach allows to distinguish objects with the same geometry but different color. Unfortunately due to the relatively low image quality, an attempt to use two-dimensional descriptors did not bring the expected effects. The results of the implemented methods of detection and localization of objects are used in the process of their grasping by the Scorbot-er 4u manipulator.

3

Ocena bezpieczeństwa na przejściach dla pieszych przy pomocy analizy obrazu wideo

Szagała P., Czajewski W., Dąbkowski P., Olszewski P.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

331--341

PL

Pomimo ogólnej poprawy bezpieczeństwa ruchu drogowego w Polsce, liczba wypadków na przejściach dla pieszych nie zmniejszyła się w ciągu ostatnich czterech lat. W niniejszym artykule przedstawiono rezultaty projektu badawczego MOBIS, którego celem było opracowanie zastępczych miar bezpieczeństwa, opartych na wykrywaniu konfliktów pomiędzy pieszymi i pojazdami z wykorzystaniem analizy obrazu wideo. W okresie ponad 40 dni zarejestrowano ruch pieszych i pojazdów na dwóch przejściach dla pieszych bez sygnalizacji świetlnej w Warszawie i we Wrocławiu. Przy wykorzystaniu przetwarzania obrazu określono trajektorie ruchu pojazdów i pieszych. Uzyskano od 600 do 1000 sytuacji spotkań pieszy-pojazd dziennie. Obliczono parametry opisujące interakcje pieszych i pojazdów – profile prędkości, minimalną odległość między uczestnikami, przyspieszenia itp. Klasyfikacja sytuacji została oparta na interakcjach pieszych i pojazdów. Na podstawie czasu po opuszczeniu strefy konfliktu (PET) oraz prędkości pojazdu zidentyfikowano sytuacje niebezpieczne. Jako zastępczą miarę bezpieczeństwa na przejściach dla pieszych zaproponowano Wskaźnik Zagrożenia Pieszych (WZP), który określa promil sytuacji niebezpiecznych występujących na danym przejściu.

EN

Although road safety situation in Poland is generally improving, the number of accidents at pedestrian crossings has not decreased in the last four years. The paper presents results of research project MOBIS, the aim of which was to develop surrogate safety indicators, based on detection of pedestrian-vehicle conflicts using video analysis. Pedestrian and vehicle traffic was filmed at two unsignalised pedestrian zebra crossings in Warsaw and Wrocław for over 40 days. Motion trajectories of vehicles and pedestrians were determined based on video processing. The number of pedestrian-vehicle encounters was between 600 and 1000 per day. Several parameters describing pedestrian-vehicle interactions were calculated, such as: speed profiles, post encroachment time, minimum distance between the participants, decelerations, etc. Classification of encounters was based on interactions of pedestrians and vehicles i.e.: driver yielding to a pedestrian, vehicle passing just in front of or behind a pedestrian. Dangerous encounters were identified based on Post-Encroachment Time (PET) as well as the vehicle speed. Dangerous Encounter Index is proposed as a surrogate safety indicator for pedestrian crossings. The index shows improvement of safety after introduction of active signage involving blinking lights at the crossings.

4

Assessment of the effectiveness of active signage at pedestrian crossings

Olszewski P., Czajewski W., Dąbkowski P., Kraśkiewicz C., Szagała P.

Archives of Civil Engineering

|

2015

|

Vol. 61, nr 2

125--139

EN

The paper presents findings from research project Mobis which is aimed at developing a method of assessing safety of unsignalised pedestrian road crossings using video image analysis. Pedestrian and vehicle traffic has been recorded at selected zebra crossing sites in Warsaw and Wrocław, before and after installation of active signage systems SignFlash and Levelite. Speeds of approaching vehicles were measured and drivers’ behaviour was classified using video analysis. The paper presents a comparison of effectiveness of systems such as SignFlash and Levelite based on changes in the mean and standard deviation of vehicle spot speeds as well as changes in speed profiles of vehicles approaching the crossings. Results indicate that both SignFlash and Levelite active signage reduce mean vehicle approach speeds and have a positive impact on drivers’ behaviour.

PL

Celem referatu jest przedstawienie wyników oceny skuteczności zastosowania aktywnego oznakowania na przejściach dla pieszych. Artykuł prezentuje częściowe rezultaty projektu MOBIS (finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju), który ma na celu opracowanie metody oceny bezpieczeństwa ruchu na przejściach dla pieszych bez sygnalizacji przy pomocy analizy obrazu wideo. Na wybranych przejściach dla pieszych w Warszawie i we Wrocławiu ruch pieszych i pojazdów był rejestrowany przed i po instalacji oznakowania aktywnego SignFlash i Levelite, które to systemy sygnalizują obecność pieszych na przejściu. Przy pomocy analizy obrazu dokonano pomiarów prędkości pojazdów zbliżających się do przejścia oraz klasyfikacji zachowań kierowców pojazdów. Sklasyfikowano 4 rodzaje możliwych sytuacji: pojazd przejeżdża tuż przed pieszym, który jest w tym momencie na przejściu dla pieszych (A1); pojazd przejeżdża przed pieszym, który jest w tym momencie na chodniku (A2); pojazd przejeżdża tuż za pieszym; który jest w tym momencie na przejściu dla pieszych (B); kierowca widząc pieszego zwalnia lub zatrzymuje się przed przejściem (C).

5

Badanie zachowań uczestników ruchu na przejściach dla pieszych na podstawie analizy obrazu

Olszewski P., Czajewski W., Dąbkowski P., Szagała P.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 4

177--184

PL

Referat przedstawia wstępne rezultaty projektu Mobis, którego celem jest opracowanie metody oceny bezpieczeństwa ruchu na przejściach dla pieszych przy pomocy analizy obrazu wideo. Na wybranym przejściu dla pieszych w Warszawie ruch pieszych i pojazdów był rejestrowany przez 2 miesiące, przed i po instalacji urządzeń zwiększających bezpieczeństwo, czyli oznakowania aktywnego i progów zwalniających. Przy pomocy analizy obrazu dokonano pomiarów prędkości pojazdów oraz wstępnej identyfikacji konfliktów ruchowych pieszy-pojazd. Wyniki wskazują, że zarówno system oznakowania aktywnego sygnalizujący obecność pieszych SignFlash, jak i progi zwalniające powodują zmniejszenie średnich prędkości ruchu pojazdów oraz korzystnie wpływają na zachowanie kierowców.

EN

Paper presents preliminary findings from the research project Mobis which is aimed at developing a method of assessing safety of pedestrian road crossings by using video image analysis. Pedestrian and vehicle traffic has been recorded at a selected crossing site in Warsaw for 2 months, before and after installation of safety measures which included active signage and speed humps. Speeds of approaching vehicles were measured and vehicle-pedestrian conflict situations identified by using video analysis. Results indicate that both SignFlash active signage and speed humps reduce mean vehicle speed and have a positive impact on drivers’ behaviour.

6

Innovative solutions for improving safety at pedestrian crossings

Czajewski W., Dąbkowski P., Olszewski P.

Archives of Transport System Telematics

|

2013

|

Vol. 6, iss. 2

16--22

EN

Many pedestrians in Poland are killed or injured while crossing the road. This paper gives an overview of innovative solutions aimed at improving safety of pedestrian crossings: automatic pedestrian detection, dynamic traffic signs and better lighting systems. Among the pedestrian detection systems, video technology with image analysis seems to be the most promising solution for the future – its problems, recent developments and advantages are presented. Pedestrian detectors are already utilized by dynamic traffic signs which include pulsating lights mounted on “pedestrian crossing” signs, activated when pedestrians waiting to cross are detected.

7

Eksploracja obszaru z wykorzystaniem zespołu heterogenicznych robotów mobilnych

Sławiński M., Czajewski W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2008

|

z. 166, t. 2

703-710

PL

Artykuł opisuje zespół robotów mobilnych służący do eksploracji terenu. Zespół ten składa się z robotów o zróżnicowanej budowie, lecz można wyróżnić w nim dwa rodzaje maszyn: Roboty Wykonawcze oraz Koordynatora. Roboty Wykonawcze to stosunkowo proste maszyny o niewielkim stopniu autonomii, mogące przemieszczać się samodzielnie lub według współrzędnych podawanych przez Koordynatora. Są one wyposażone w różnorodne czujniki, m.in. w kamery bezprzewodowe, z których korzysta Koordynator do planowania zadań dla zespołu. Koordynator to robot mobilny wyposażony w wydajny komputer klasy PC, kamerę oraz manipulator. Jego rolą jest zarządzanie pracą całego zespołu, przetwarzanie informacji z kamer oraz przechwytywanie odnalezionych obiektów. Poprzez zdalny dostęp do komputera znajdującego się na platformie Koordynatora użytkownik może zarządzać pracą zespołu, definiować zadania do realizacji oraz odczytywać wyniki pracy zespołu.

EN

The paper describes a team of mobile robots used for area exploration. It consists of two kinds of robots: subordinate robots and a coordinator. The subordinate robots are relatively simple machines with very limited autonomy, able to move autonomously or follow coordinates set by the coordinator. They are equipped with various sensors, e.g. wireless cameras that are used by the coordinator for task planning. Coordinator is a mobile robot equipped with a powerful PC, a camera and a manipulator. Its task is to control the entire team of robots, process visual information from cameras and grabbing objects found by the team. Operator can control the team, define tasks and monitor the performance of the system through the wireless link with the coordinator's computer.

8

Visual identification of the Rubik's cube in human environment

Czajewski W., Staniak M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2004

|

R. 80, nr 4

311-314

EN

In future, service robots will be required to possess highly developed recognitive and manipulative skills in order to operate in human envi-onment. This paper presents preliminary results of research focused on real-time object recognition. The problem is not only to recognize a Rubik's Cube seen by a camera in an unstructured environment, but also to identify it and localize in space. Another tight constraint is real-time processing, which considerably narrows the spectrum of possible image analysis methods.

PL

W przyszłości, roboty usługowe działające w otoczeniu człowieka będą musiały wykazać się wysoce rozwiniętym pojmowaniem oraz zdolnościami manualnymi. W pracy opisano wstępne wyniki badań nad rozpoznawaniem obiektów w czasie rzeczywistym. Problem polega nie tylko na rozpoznaniu kostki Rubika obserwowanej przez kamerę w nieznanym środowisku, ale także na jej identyfikacji i lokalizacji przestrzennej. Kolejnym wymogiem jest przetwarzanie w czasie rzeczywistym, co znacząco zawęża spektrum możliwych do użycia metod przetwarzania obrazów.

9

Automatyczne rozpoznawanie i śledzenie spawów przez robota przemysłowego z wykorzystaniem analizy obrazów

Czajewski W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2002

|

R. 48, nr 7/8

13-16

PL

Tematem artykułu jest projekt i realizacja zrobotyzowanego systemu do rozpoznawania i śledzenia spawów, z wykorzystaniem analizy obrazów. Jego głównym elementem jest aktywny układ wizyjny, składający się z dwóch kamer oraz oświetlacza laserowego. Opisana w artykule aktywna metoda kalibracji systemu wizyjnego nie wymaga znajomości żadnych jego parametrów, a polega na utworzeniu siatki kalibracyjnej, automatycznie kompensujacej wszelkie zniekształcenia i nieliniowości wprowadzane przez elementy systemu. Dzięki symetrycznemu umieszczeniu kamer po obu bokach lasera oraz odpowiedniemu algorytmowi identyfikacji, system jest w stanie śledzić dowolne, trójwymiarowe spawy w przestrzeni. Jedynymi parametrami niezbędnymi do tego celu są: orientacyjna szerokość spawu oraz promień jego krzywizny.

EN

The subject of this paper is the design and performance of a visually guided robotic system for weld-bead recognition and tracking and tracking. Its main component is an active vision subsystem compresing of two cameras and a laser iluminator. The calibration method described in the paper, requires no knowledge of the system parameters, and relies on building a calibration grid that automatically compensates for all the distortions and nonlinearities introduced by the system components. Thanks to symmetrical camera placement on both sides of the laser and a proper identification algorithm, the system is able to track any three-dimensional weld-beads in space. The only parameters required to this and are: rough weld-bead width and radius of curvature.

10

A new approach to OCR

Czajewski W.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

1998

|

Vol. 44, nr 2

143-153

EN

The paper presents an attempt to apply the Rough Sets Theory to Optical Character Recognition with purpose of accelerating the recognition process and decreasing the database of the characters which is usually very big. Simultaneously, it leads to lower performance and price requirements for automatic identification systems. In this approach specific characters features are referred to as an information systems. The Rough Sets Theory allows extracting the most important information from the system, neglecting the other - irrelevant. This process is fully automatic and does not require any human decision in the area of usefulness of certain characters' features. A discernibility matrix, which is built in this way, constitutes a reduced database for classification algorithms. A brief description of Classical Optical Character Recognition Theory and Rough Sets Theory as well as some selected research and experimental results are also presented. As it turns out to be, even 95% of information on the recognized characters may be neglected if certain criteria are met.

PL

W artykule zaprezentowano próbę zastosowania teorii zbiorów przybliżonych do rozpoznawania znaków. Ma to na celu przyspieszenie procesu rozpoznawania oraz zmniejszenie (zwykle bardzo dużej) bazy danych o poszeczegolnych znakach. Tym samym prowadzi to do obniżenia wymagań wydajnościowych, a zarazem ceny, stawianych systemom automatycznej identyfikacji znaków. W tym podejściu charakterystyczne cechy znaków (wyznaczone tradycyjnymi metodami) traktowane są jako system informacyjny. Teoria zbiorów przybliżonych pozwala na wyodrębnienie z niego najwazniejszych informacji (z punktu widzenia rozpoznawania), a odrzucenie pozostałych - nieistotnych. Proces ten jest w pełni automatyczny i nie wymaga od człowieka podejmowania żadnych decyzji, co do przydatności określonych cech znaków. Utworzona w ten sposób macierz rozróżnialności stanowi zredukowaną bazę danych dla algorytmów klasyfikujących. W artykule zamieszczono także krótki opis teorii rozpoznawania znakow i teorii zbiorów przybliżonych oraz wybrane wyniki przeprowadzonych badań i eksperymentów. Jak się okazuje, przy spełnieniu pewnych warunków, nawet 95% informacji o rozpoznawanych znakach może być pominięte bez uszczerbku dla jakosci klasyfikacji.