Ανάπτυξη Συστήματος Μηχανικής Όρασης (Bachelor thesis)
Τρίγκας, Δημήτριος
Σκοπός αυτής της πτυχιακής εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας εφαρμογής που βασίζεται στην οπτική αναγνώριση από μια μηχανή και ο αποτελεσματικός έλεγχος ενός συστήματος. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται η οπτική αναγνώριση της παλάμης ενός χεριού και με βάση τη θέση και τις κινήσεις των δακτύλων, γίνεται ο έλεγχος των θέσεων ενός συστήματος πέντε σερβοκινητήρων. Για την αποτύπωση της εικόνας χρησιμοποιήθηκε μια κάμερα που βρίσκεται σε διασύνδεση με ένα μικροϋπολογιστή Raspberry Pi. Η επεξεργασία της εικόνας και η οπτική αναγνώριση πραγματοποιείται στον μικροϋπολογιστή. Για τη μετακίνηση των σερβοκινητήρων χρησιμοποιήθηκε η υπολογιστική πλατφόρμα Arduino, η οποία διαθέτει ενσωματωμένο ένα μικροελεγκτή. Ο χρήστης , με τις κινήσεις των δακτύλων του μπροστά στην κάμερα, έχει τη δυνατότητα να ελέγχει ανεξάρτητα κάθε ένα σερβοκινητήρα, όπου ο καθένας αντιστοιχεί σε κάθε ένα δάχτυλο ξεχωριστά. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της εφαρμογής, είναι μετάβαση από τα ογκώδη και δύσχρηστα υπολογιστικά συστήματα, που είναι οι υπολογιστές, σε μια συσκευή οπτικής αναγνώρισης σε μέγεθος πιστωτικής κάρτας που την καθιστά φορητή και φορετή. Η φορετότητα είναι και ο λόγος που η επικοινωνία ανάμεσα στη συσκευή αναγνώρισης Raspberry Pi και του Arduino, πραγματοποιείται με την ασύρματη τεχνολογία Bluetooth. Η ανάπτυξη του κώδικα του μικρουπολογιστή Raspberry Pi έγινε σε γλώσσα προγραμματισμού Python, ενώ της υπολογιστικής πλατφόρμας Arduino έγινε στη γλώσσα Wiring, που είναι η C++ με ενσωματωμένες βιβλιοθήκες του Arduino.
| Institution and School/Department of submitter: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών / Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού |
| Subject classification: | Υπολογιστική όραση Computer vision Μικροελεγκτές Microcontrollers Arduino (Programmable controller) Arduino (Προγραμματιζόμμενος ελεγκτής) |
| Keywords: | Μηχανική όραση;Ανάπτυξη συστήματος;Μικροελεγχτής;Machine vision;Microcontroller;System development |
| Description: | Πτυχιακή εργασία - Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού, 2017 α.α. 8924 |
| URI: | http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/13796 |
| Item type: | bachelorThesis |
| General Description / Additional Comments: | Πτυχιακή εργασία |
| Subject classification: | Υπολογιστική όραση Computer vision Μικροελεγκτές Microcontrollers Arduino (Programmable controller) Arduino (Προγραμματιζόμμενος ελεγκτής) |
| Item language: | el |
| Item access scheme: | account |
| Institution and School/Department of submitter: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών / Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού |
| Publication date: | 2017-10-09 |
| Bibliographic citation: | Τρίγκας Δημήτριος, Ανάπτυξη συστήματος μηχανικής όρασης, Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών / Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού, Διεθνές Πανεπιστήμιο Ελλάδος, 2017 |
| Abstract: | Σκοπός αυτής της πτυχιακής εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας εφαρμογής που βασίζεται στην οπτική αναγνώριση από μια μηχανή και ο αποτελεσματικός έλεγχος ενός συστήματος. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται η οπτική αναγνώριση της παλάμης ενός χεριού και με βάση τη θέση και τις κινήσεις των δακτύλων, γίνεται ο έλεγχος των θέσεων ενός συστήματος πέντε σερβοκινητήρων. Για την αποτύπωση της εικόνας χρησιμοποιήθηκε μια κάμερα που βρίσκεται σε διασύνδεση με ένα μικροϋπολογιστή Raspberry Pi. Η επεξεργασία της εικόνας και η οπτική αναγνώριση πραγματοποιείται στον μικροϋπολογιστή. Για τη μετακίνηση των σερβοκινητήρων χρησιμοποιήθηκε η υπολογιστική πλατφόρμα Arduino, η οποία διαθέτει ενσωματωμένο ένα μικροελεγκτή. Ο χρήστης , με τις κινήσεις των δακτύλων του μπροστά στην κάμερα, έχει τη δυνατότητα να ελέγχει ανεξάρτητα κάθε ένα σερβοκινητήρα, όπου ο καθένας αντιστοιχεί σε κάθε ένα δάχτυλο ξεχωριστά. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της εφαρμογής, είναι μετάβαση από τα ογκώδη και δύσχρηστα υπολογιστικά συστήματα, που είναι οι υπολογιστές, σε μια συσκευή οπτικής αναγνώρισης σε μέγεθος πιστωτικής κάρτας που την καθιστά φορητή και φορετή. Η φορετότητα είναι και ο λόγος που η επικοινωνία ανάμεσα στη συσκευή αναγνώρισης Raspberry Pi και του Arduino, πραγματοποιείται με την ασύρματη τεχνολογία Bluetooth. Η ανάπτυξη του κώδικα του μικρουπολογιστή Raspberry Pi έγινε σε γλώσσα προγραμματισμού Python, ενώ της υπολογιστικής πλατφόρμας Arduino έγινε στη γλώσσα Wiring, που είναι η C++ με ενσωματωμένες βιβλιοθήκες του Arduino. |
| Table of contents: | Εισαγωγή 4 Abstract 4 Περίληψη 5 Συνολική διεργασία της εφαρμογής 6 1. Επισκόπηση 7 1.1. Στοιχεία και στάδια εφαρμογής της μηχανικής όρασης. 7 1.2. Πεδία εφαρμογών 8 1.3. Χρήση δεδομένων εξόδου 9 1.4. Υλοποίηση 9 1.5. Αγορά 10 2. Επισκόπηση Συσκευών 11 2.1. Raspberry Pi 11 2.1.1. Επισκόπηση 11 2.1.2. Hardware 13 2.1.3. Επεξεργαστής 13 2.1.4. Χρήση στην εκπαίδευση 14 2.1.5. Χρήση στον οικιακό αυτοματισμό 15 2.1.6. Χρήση στον βιομηχανικό αυτοματισμό 15 2.1.7. Χρήση σε εμπορικά προϊόντα 16 2.1.8. Η ιστορία 16 2.2. OpenCV 17 2.2.1. Ιστορία 17 2.2.2. Γλώσσα προγραμματισμού 18 2.2.3. Επιτάχυνση υλικού 19 2.2.4. Υποστήριξη OS 19 2.3. Arduino 19 2.3.1. Ιστορία 20 2.3.2. Υλικό (Hardware) 20 2.3.3. Λογισμικό 21 3. Hardware υλικό που χρησιμοποιήθηκε στην εργασία 22 3.1. Raspberry Pi 2 B+ 22 3.2. Arduino Uno 25 3.3. Arduino Mega 26 3.4. Arduino Pro Mini 27 3.5. Camera 28 3.6. Bluetooth module 29 3.7. Bluetooth Dongle 30 3.8. Ο σερβοκινητήρας 30 3. Διαδικασία πραγματοποίησης της εφαρμογής. 31 3.9. Ρύθμιση του Raspberry Pi 31 3.9.1. Αποθήκευση λογισμικού 31 3.9.2. Αποθήκευση βιβλιοθήκης OpenCV 31 3.9.3. Ρύθμιση του Arduino 32 3.10. Συσκευή ασύρματης επικοινωνίας (Bluetooth module HC-06) 36 3.10.1. Τρόπος επικοινωνίας του HC-06 38 3.10.2. Πρωτόκολλο επικοινωνίας Raspberry Pi και Arduino. 39 4. Περιγραφή λειτουργιών στο Raspberry Pi 40 3.11. Διάγραμμα ροής κώδικα στο Raspberry Pi 40 3.12. Ανάλυση της διαδικασίας και του κώδικα 41 3.13. Κώδικας για την αποστολή των δεδομένων 56 3.14. Υπορουτίνες που χρησιμοποιούνται στον κώδικα Python. 57 5. Περιγραφή λειτουργιών του Arduino. 60 3.15. Κώδικας που χρησιμοποιείται στο Arduino. 60 3.16. Διάγραμμα ροής του κώδικα στο Arduino. 61 3.17. Ανάλυση του κώδικα 62 6. Αποτελέσματα και συμπεράσματα 66 7. Μελλοντική έρευνα και βελτιώσεις. 69 Βιβλιογραφία 70 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α 71 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β 79 |
| Advisor name: | Τσαγκάρης, Απόστολος |
| Examining committee: | Τσαγκάρης, Απόστολος |
| Publishing department/division: | Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών / Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού |
| Publishing institution: | ihu |
| Number of pages: | 86 |
| Appears in Collections: | Πτυχιακές Εργασίες |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| ΤΡΙΓΚΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ.pdf | Τρίγκας, Πτυχιακή | 3.58 MB | Adobe PDF | View/Open |
Please use this identifier to cite or link to this item:
This item is a favorite for 0 people.
http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/13796
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
