Ground plane detection using and rgb-d camera for quadcopter landing

Basit Öğe Kaydı
dc.authorid0000-0001-7723-3732
dc.authorid0000-0001-7723-3732en_US
dc.contributor.advisorTek, Faik Borayen_US
dc.contributor.authorKırcalı, Doğanen_US
dc.contributor.otherIşık Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik Mühendisliği Yüksek Lisans Programıen_US
dc.date.accessioned2016-06-07T11:54:50Z
dc.date.available2016-06-07T11:54:50Z
dc.date.issued2013-06-04
dc.departmentIşık Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik Mühendisliği Yüksek Lisans Programıen_US
dc.descriptionText in English ; Abstract: English and Turkishen_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves 64-70)en_US
dc.descriptionxiii, 71 leavesen_US
dc.description.abstractThe purpose of this study is to build an autonomous quadcopter which is capable of automated detection of landing zones and landing. To ensure this there are important steps linked together. The first step is to build a quadcopter that can fly. We have used a commercially available quadcopter platform and an Ardu Pilot Mega control card to build a low cost, easy to implement, and stable platform. An open source firmware, named Arducopter, is used for the control card. This system can take-off, land, hover, and follow a given flight path. In order to detect of landing zones and safe landing, we propose to use an RGB-D camera as a sensor and a small onboard pc as the computing engine. Hence, we have modified the acquired quadcopter frame to integrate additional components. In this thesis, we propose a novel and robust ground plane and obstacle detec»tion algorithm based on depth information using RGB-D camera. Moreover, our method was compared with V-disparity algorithm from the literature. It has been shown that our algorithm performs better than V-disparity method and produces useful ground plane-obstacle segmentations, even for difficult cases. The method is able to work in highly dynamic platforms. This algorithm is generic in the sense that it can be used for different forward-facing RGB-D placements, for example in ground vehicles or robots. Moreover, we developed a pre-process to allow the use of the method for down- facing sensor view positions as the core method is inadequate for landing zone detection. The proposed method compensates the movements of the camera caused by the air vehicle, and detects the ground plane obstacles successfully. It has been shown that the use of RGB-D camera allows ground plane and landing zone detection even in no-light conditions. All necessary components in this thesis were financed by FMV Işık University internal research funds BAP-10B302 project.en_US
dc.description.abstractBu çalışmadaki amaç bir dört rotorlu ufak hava aracına özerk bir şekilde güvenli iniş alanı belirleme ve iniş yapma özelliği kazandırmaktır. Bunu sağlamak için birbirine bağlı önemli aşamalar vardır. Bu aşamaların ilki kararlı bir şekilde uçabilen dört rotorlu bir aracın kurulmasıdır. Bu amaçla, düşük maliyetli, kolay kurulabilir, ve kararlı bir platform sunduğundan, ticari olarak mevcut olan ArduCopter ve Ardu Pilot Mega kontrol kartından oluşan platform ve açık kaynaklı ArduCopter yerleşik yazılımı kullanılmıştır. Bu haliyle sistem komutlar verilerek kalkış iniş asılı kalma ve uçuş rotasını takip etme fonksiyonlarını gerçekleştirebilmektedir. Bu çalışmada güvenli inişe uygun iniş sahalarının belirlenmesi için RGB-Derinlik kamerası kullanılarak bir yöntem geliştirilmiştir. Bu nedenle, dört rotorlu hava aracı platformu değiştirilerek RGB-Derinlik kamerası ve bir güverte bilgisayarı entegre edilmiştir.Bu çalışmada, Kinect derinlik kamerasından elde edilen derinlik bilgisine dayalı yeni ve gürbüz bir zemin düzlemi algılama algoritması önerilmektedir. Birçok farklı veri seti ile yöntemin başarılı bir şekilde çalıştığı gözlenmiştir. Yapılan karşılaştırmalı deneyler, önerilen algoritmanın mevcut V-disparity yönteminden daha iyi çalıştığını göstermektedir. Önerilen algoritma oldukça devinimli ortamlarda çalışabilmektedir. Ayrıca genele uygulanabilir bir yöntemdir.Önerilen zemin düzlemi algılama yönteminin aşağı-dönük bir platform için uygun olmaması dolayısıyla; güvenli iniş alanı belirlemekte yetersiz olmasından dolayı; mevcut yöntemin kullanılmasına olanak sağlayacak bir ön işlem tanımlanmıştır. Önerilen yöntem, hava aracının hareketlerinden kaynaklı olan kamera görüş açısındaki değişimleri başarılı bir şekilde telafi edebilmekte ve zemin düzlemi üzerindeki nesneleri algılayabilmektedir. Önerilen yöntemin ışık olmayan koşullarda dahi başarılı bir biçimde çalıştığı yapılan deneylerle gösterilmiştir.Bu projedeki ekipmanların tümü FMV Işık Üniversitesi iç araştırma BAP-10B302 projesi fonu ile finanse edilmiştir.en_US
dc.description.tableofcontentsIntroductionen_US
dc.description.tableofcontentsQuadcopteren_US
dc.description.tableofcontentsHardware Systemen_US
dc.description.tableofcontentsMultirotor Frameen_US
dc.description.tableofcontentsElectronicsen_US
dc.description.tableofcontentsMain Componentsen_US
dc.description.tableofcontentsSecondary Componentsen_US
dc.description.tableofcontentsComponenets for Autonomous Landingen_US
dc.description.tableofcontentsUseful Payloaden_US
dc.description.tableofcontentsOverall Systemen_US
dc.description.tableofcontentsSoftware Systemen_US
dc.description.tableofcontentsOnboard Softwareen_US
dc.description.tableofcontentsGround Control Stationen_US
dc.description.tableofcontentsMAVLinken_US
dc.description.tableofcontentsRAVLAB Control Stationen_US
dc.description.tableofcontentsGround Plane Detection Using an RGB-D Sensoren_US
dc.description.tableofcontentsGround Plane Detectionen_US
dc.description.tableofcontentsDetection for fixed pitchen_US
dc.description.tableofcontentsDetection for changing pitch and rollen_US
dc.description.tableofcontentsExperimentsen_US
dc.description.tableofcontentsDiscussionsen_US
dc.description.tableofcontentsLanding zone detectionen_US
dc.description.tableofcontentsMethoden_US
dc.description.tableofcontentsConclusionen_US
dc.identifier.citationKırcalı, D. (2013). Ground plane detection using and rgb-d camera for quadcopter landing. İstanbul: Işık Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11729/953
dc.institutionauthorKırcalı, Doğanen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherIşık Üniversitesien_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subject.lccTA710.5 .K57 2013
dc.subject.lcshSoil mechanics.en_US
dc.subject.lcshSoils -- Testing.en_US
dc.subject.lcshSoil mechanics -- Software.en_US
dc.titleGround plane detection using and rgb-d camera for quadcopter landingen_US
dc.title.alternativeQuadcopter inişi için RGB-D kamerası ile zemin düzlemi algılamaen_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dspace.entity.typePublication

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
953.pdf
Boyut:
3.46 MB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
Master Thesis
İndir
Lisans paketi
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim Yok
İsim:
license.txt
Boyut:
1.71 KB
Biçim:
Item-specific license agreed upon to submission
Açıklama:
İndir

Koleksiyon

Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Tez Koleksiyonu