1 / 27

德明財經科技大學資訊科技系 100 學年度第 六 屆 學生畢業專題

智慧型自走車保全監控系統. 德明財經科技大學資訊科技系 100 學年度第 六 屆 學生畢業專題. 組 別： 第十組 指導教授： 林偉川 博士 組　　長： 陳偉華 (D9719108) 組　　員： 羅翊萱 (D9719102) 林彥澄 (D9719117) 惲曉薇 (D9719127) 蕭合君 (D9719157). 報告大綱. 實作功能 實作案例設計 實測數據 充電器實作情形 自走車倒車校正功能 前次提報問題及回答 目前工作情況 未來 結論 參加比賽. 實作功能. 架有 CCD 的自走車 固定路徑 巡邏 遠端監控功能 人臉 偵測 功能

redford
Download Presentation

德明財經科技大學資訊科技系 100 學年度第 六 屆 學生畢業專題

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 智慧型自走車保全監控系統 德明財經科技大學資訊科技系100學年度第六屆學生畢業專題 組別：第十組 指導教授：林偉川 博士 組　　長：陳偉華(D9719108) 組　　員：羅翊萱(D9719102) 林彥澄(D9719117) 惲曉薇(D9719127) 蕭合君(D9719157)

  2. 報告大綱 • 實作功能 • 實作案例設計 • 實測數據 • 充電器實作情形 • 自走車倒車校正功能 • 前次提報問題及回答 • 目前工作情況 • 未來 • 結論 • 參加比賽

  3. 實作功能 • 架有CCD的自走車固定路徑巡邏 • 遠端監控功能 • 人臉偵測功能 • 警報發佈功能—MSN、 Facebook機器人 • 自走車定位功能(利用航跡推算法及TIBBO) • 自走車充電功能

  4. NorthSTAR圖形化整合開發環境 • 開發控制自走車的程式。 • NorthSTAR是一種圖形化整合開發工具，只要對控制項做簡單的屬性設置，就可以快捷的編寫自走車控制程式。 • NorthSTAR同時還支援C語言模式開發。 • 程式編輯完後，可以透過網路下載到自走車執行。

  5. Dead Reckoning航跡推算法 • 在15世紀末哥倫布利用航跡推算法來探索海洋世界。 • 航跡推算法(Dead Reckoning 簡稱：DR演算法)，是一種根據之前走過的路程及方向，利用時間和速度進而推算行進的路線。 • 可用於當偵測不到物件新的數據的情況下，根據先前已知的數據，來推演下一筆數據的演算法。

  6. DR 演算法實測數據 • 經實際測試後得知，DR路徑演算法的誤差狀況如下，自走車的些微偏差，在回充電座充電時，會將誤差值歸零，DR演算法中誤差累積的問題也就隨之解決。

  7. DR 演算法實測數據 小地圖上移動的次數 = (實際場地大小– 自走車轉彎大小) / (每秒移動距離) 小地圖上每次移動距離 = (小地圖畫布大小 /小地圖上移動次數) / 4)

  8. OpenCV技術研討 • OpenCV(Open Source Computer Vision)是由Intel公司所開發出來的Open Source圖形演算法的函式庫(Image ProcessingLibrary)。 • 實現了C/C++語言圖像處理和計算機視覺方面很多通用的程式設計。 • 本畢專用此技術做人臉辨識。

  9. 人臉偵測Sobel運算式 • Gx=(Z7+2Z8+Z9)-(Z1+2Z2+Z3)為經水平邊緣濾波器後的水平梯度大小，Gy=(Z3+2Z6+Z9)-(Z1+2Z4+Z7)為經垂直邊緣濾波器後的垂直梯度大小

  10. Android技術介紹 • Android開發平台是由Google發布的，是在Linux上開發的智慧型手機平台。 • Android手機程式，是以JAVA做為開發語言。 • Android手機可用於觀看自走車位置、PTZ-IPCAM畫面及操控自走車。

  11. MSN機器人 • MSN機器人的核心程式為MSNSHARP，此核心為開放式的MSN機器人開發核心。 • MSN機器人程式，是以C#做為開發語言。 • MSN機器人所作的工作為自動回報家中所發生的事件，例如：偵測人臉、系統故障(自走車停擺、PTZ-IPCAM故障），MSN機器人會依據相對的問題自動回報。

  12. Facebook機器人 • Facebook機器人中使用的核心程式為Facebook C# SDK，此核心程式為一開放式的Facebook機器人開發核心。此外，本系統所開發的Facebook機器人程式碼是使用Visual Studio 2010中的C#語言作為開發語言。 • 伺服器不斷偵測來自系統的要求傳送之訊息，並根據各種要求藉由Facebook機器人給予使用者不同的訊息

  13. TIBBO EM1206控制模組 • 在監控場地上嵌入光敏電阻並連接在EM1206上，當自走車經過時，光敏電阻被遮蔽時，會立即透過EM1206中開發的程式，判斷是由哪個光敏電阻感應到的訊號，再回傳至後端伺服器讓使用者更準確知道自走車的位置。

  14. 實作案例設計

  15. 人臉偵測實測數據 • 動態人臉偵測

  16. 人臉偵測實測數據 • PTZ-IPCAM靜態人臉偵測

  17. 人臉偵測實測數據 • PTZ-IPCAM人臉偵測 • CCD人臉偵測

  18. 充電器實作情形

  19. 充電器實作情形 電池電量80%以下快充，達到80%後以小電流充電。 Q：自走車巡邏完回充電座後，在下次巡邏前 電池能回復到原來電量嗎? 解決方法： 　　自走車巡邏一次的耗能：31.5525× 33.2 = 1047.543J(焦耳) 　　充電器產生的能量：8.4V × 0.56A × 60 × 60 = 16934.4J(焦耳) 充電的能量 =16934.4 J>巡邏的耗能 =1047.543J A：充電能量大於消耗能量，所以不會沒電。

  20. 自走車倒車校正功能 • 當車子回充電座時，利用左右兩側的紅外線感測器，判斷後方是否有遮蔽物；有遮蔽物則進行軌道校正，無遮蔽物則直線倒退至充電座。 • 校正方式: • 　左邊紅外線偵測到遮蔽物 = 左轉前進 → 倒退　右邊紅外線偵測到遮蔽物 = 右轉前進 → 倒退

  21. 前次提報問題及回答 自走車行徑路線固定,也同樣有死角產生,充電時也無法進行監視。充電時不斷電，CCD還是繼續拍攝 充滿電所需時間多久。75600 J ÷ 16934.4J = 4.46 (小時) 動態下,人臉辨識之成功率? 92.05% 可否很容易的設定行走路徑。未來設計讓使用者利用記事本，就可變更自走車巡邏的路徑 自走車行走定位的誤差累計在自動充電時會歸零,是否代表必須短時間內就必須回去充電,否則誤差累積就會影響導航?完成一次巡邏就回充電器，進而將誤差歸零 人臉偵測與人臉辨識是完全不一樣的工作,建議必須弄清楚。本畢專為人臉偵測的功能 人臉動態辨識(展示時要完成)。實測數據 2部車?目前畢專只用一台車展示，未來將改進為兩台車

  22. 目前工作情形 • 近端監控程式(已完成) • PTZ-IPCAM自動全場地監控(已完成) • MSN機器人回傳訊息並將訊息存入資料庫 • (已完成) • 透過網頁觀看家中影像(已完成) • MSN機器人自動刪除較早的歷史訊息(已完成) • 遠端觀看家中影像(已完成) • 手機傳送訊息至伺服器端 (已完成)

  23. 目前工作情形 • 伺服器端自動人臉辨識(已完成) • DR推算自走車路徑並顯示在場地圖上(已完成) • 透過網頁控制PTZ-IPCAM轉動鏡頭(已完成) • 手機滑動螢幕操控功能(已完成) • 控制自走車(已完成) • 自走車CCD影像串流導入(已完成) • 充電器模組(已完成)

  24. 結論 • 本畢專做到以下功能： • 自動偵測，主動回報 • 有異常狀況立即通知使用者 • 減少人力資源的消耗 • 降低監視死角造成的風險 • 利用DR演算法推估自走車位置 • 隨時隨地查看家中環境

  25. 未來展望 • 自走車：改進自走車倒車校正功能 • 手機：可連結到自走車上的無線網路 • 人臉偵測：增加事件偵測 • Tibbo與DR：把TIBBO結合MYSQL，利用 DR 抓取MYSQL 資料配合小地圖顯示位置

  26. 參加比賽 • 目前: • 中華電信創意應用大賽 • 第一屆中華科大太谷盃 • iCube 2011 研討會論文 • 第二屆資旺盃 • 第九屆育秀盃

  27. DEMO

More Related