CC BY
12
Bakambis Ngongo Irstenn, master's, irstennbam@,gmail.com, Russia, Ryazan, Ryazan State Radio Engineering University named after V.F. Utkin
УДК 004.932.75'1 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-6-10-12
РАЗРАБОТКА СИМВОЛОВ НАВИГАЦИИ ДЛЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
П.Р. Кремповский, Ю.И. Луцков
Рассматривается способ навигации аппаратно-программных робототехниче-ских комплексов при помощи специальных символов. Предложена инструкция по изготовлению навигационных символов-стрелок, разработан пример правильно оформленных указателей. Сформулирован ряд требований к применению символов навигации для корректной работы робототехнического комплекса.
Ключевые слова: навигация, символы навигации, сегментация, шаблон, стрелка, контур, размер, тело указателя, толщина, направление.
Способ навигации с помощью символов или знаков для навигации роботов практически не исследован. Наиболее активно знаки навигации используются в судоходстве и авиации, существуют специальные нормативные документы, регламентирующие их использование. Данные факты подтверждают актуальность работы по использованию символов для навигации роботов.
Итоговый результат обработки робототехническим комплексом символов навигации определяется качеством сегментации или фильтрации, а степень детализации выделяемых характеристик зависит от поставленной задачи. В данный момент не существует отдельного алгоритма, который подходил бы для решения различных типов задач сегментации. Все способы имеют свои преимущества и недостатки. В большинстве случаев выбирается один или несколько алгоритмов, и модифициуются под специфичные условия задачи [1].
Сегментация решает две задачи:
1) разделение изображения на части для осуществления дальнейшего анализа;
2) изменение формы описания элементов изображения, что позволяет представить точки как высокоуровневые структуры, обеспечивающие эффективность дальнейшего анализа изображения.
Разделение изображения на части базируется на идеях, основанных на резких перепадах яркости. Изменение формы описания элементов изображения основывается на разделении изображения на однородные области с учетом заранее выбранных критериев.
К методам на основе разрывности яркости относится обнаружение точек, линий и перепадов. При их обнаружении с помощью специальных масок организуется соответствующий поиск. В качестве методов обнаружения перепадов используются производные и градиенты от функций яркости, такие методы основаны на более общих идеях [2].
Применение символов навигации для ориентирования робота в пространстве предполагает использование типового шаблона для изготовления символов навигации.
Предложена инструкция для изготовления указателей направления.
1. Размер полотна указателя должна занимать от половины кадра использующейся камеры.
2. Толщина контура рамки должна соответствовать толщине тела стрелки.
10
Системный анализ, управление и обработка информации
3. Размер ключа ориентации рамки должен составлять 4 толщины контура рамки по вертикали и 4 толщины контура рамки по горизонтали и находится в углу полотна без отрыва от контура рамки (рис. 1).
4. Тело стрелки должно занимать центральное положение на полотне указателя.
5. Толщина стрелки указателя должна соответствовать толщине тела стрелки и образовывать явную галочку направления.
6. Стрелка должна состоять из трех прямых линий, образующих контур стрелки.
7. Контур стрелки не должен пересекаться с контуром полотна и должен быть на достаточном расстоянии от него.
8. Цвет полотна должен быть наиболее контрастным белым.
9. Цвет контура стрелки должен быть наиболее контрастным черным.
10. Направление стрелки указателей может быть любым.
□
Рис. 1. Пример контура рамки указателя Приведен пример правильно оформленных указателей (рис. 2).
7>
ш
<Г Л
<
Рис. 2. Пример правильно оформленных указателей
Наряду с требованием к надлежащему изготовлению стрелок имеется ряд требований к их применению для корректной работы программы распознавания.
1. Изображение направляющего символа должно быть приклеено или нанесено на ровную поверхность, поскольку нанесение ее на неровную поверхность приведет к искажению изображения и, как следствие, к некорректному результату распознавания стрелок.
2. Если изображение выполнено в виде карточки, то в таком случае материал, на который нанесено изображение, не должен иметь глянцевую или бликующую поверхность.
3. Изображение должно быть нанесено на хорошо освещаемом участке пола для достижения наименьшего процента ложных распознаваний.
4. Рамка изображения, равно как и тело указателя не должны перекрываться посторонними предметами.
Заключение. В статье была разработана инструкция для изготовления символов навигации, приведены примеры готовых навигационных символов, а также сформулированы правила их эксплуатации, которые необходимо соблюдать для корректной работы навигационной программы распознавания робототехнического комплекса.
Список литературы
1. Бондарев В.Н., Трёстер Г., Чернега В.С. Цифровая обработка сигналов: методы и средства: учеб. пособие для вузов. 2-е изд. Харьков: Конус, 2001. 398 с.
2. Оппенгейм А. Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. 2-е изд. М.: Техносфера, 2007. 856 с.
Кремповский Павел Романович, магистрант, ya.krempovskiy@,gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Луцков Юрий Иванович, канд. техн. наук, доцент, ru3pa@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DEVELOPMENT OF NAVIGATION SYMBOLS FOR ROBOTIC COMPLEXES
P.R. Krempovsky, Y.I. Lutskov
The method of navigation of hardware and software robotic complexes using special symbols is considered. The article offers instructions for the production of navigation symbols-arrows, an example of correctly designed pointers is developed. A number of requirements for the use of navigation symbols for the correct operation of the robotic complex were formulated.
Key words: navigation, navigation symbols, segmentation, pattern, arrow, contour, size, pointer body, thickness, direction.
PavelRomanovich Krempovsky, master's, ya.krempovskiy@gmail.com, Russia, Tula, Tula State University,
Lutskov Yuri Ivanovich, candidate of technical sciences, docent, ru3pa@mail.ru, Russia Tula, Tula State University
