The Engineering in autonomous systems has many strands. The area in which this work falls, the artificial vision, has become one of great interest in multiple contexts and focuses on robotics. This work seeks to address and overcome some real difficulties encountered when developing technologies with artificial vision systems which are, the calibration process and pose computation of robots in real-time. Initially, it aims to perform real-time camera intrinsic (3.2.1) and extrinsic (3.3) stereo camera systems calibration needed to the main goal of this work, the real-time pose (position and orientation) computation of an active coloured target with stereo vision systems.
Designed to be intuitive, easy-to-use and able to run under real-time applications, this work was developed for use either with low-cost and easy-to-acquire or more complex and high resolution stereo vision systems in order to compute all the parameters inherent to this same system such as the intrinsic values of each one of the cameras and the extrinsic matrices computation between both cameras. More oriented towards the underwater environments, which are very dynamic and computationally more complex due to its particularities such as light reflections.
The available calibration information, whether generated by this tool or loaded configurations from other tools allows, in a simplistic way, to proceed to the calibration of an environment colorspace and the detection parameters of a specific target with active visual markers (4.1.1), useful within unstructured environments. With a calibrated system and environment, it is possible to detect and compute, in real time, the pose of a target of interest. The combination of position and orientation or attitude is referred as the pose of an object.
For performance analysis and quality of the information obtained, this tools are compared with others already existent.A engenharia de sistemas autónomos actua em diversas vertentes. Uma delas, a visão artificial, em que este trabalho assenta, tornou-se uma das de maior interesse em múltiplos contextos e focos na robótica. Assim, este trabalho procura abordar e superar algumas dificuldades encontradas aquando do desenvolvimento de tecnologias baseadas na visão artificial. Inicialmente, propõe-se a fornecer ferramentas para realizar as calibrações necessárias de intrínsecos (3.2.1) e extrínsecos (3.3) de sistemas de visão stereo em tempo real para atingir o objectivo principal, uma ferramenta de cálculo da posição e orientação de um alvo activo e colorido através de sistemas de visão stereo.
Desenhadas para serem intuitivas, fáceis de utilizar e capazes de operar em tempo real, estas ferramentas foram desenvolvidas tendo em vista a sua integração quer com camaras de baixo custo e aquisição fácil como com camaras mais complexas e de maior resolução. Propõem-se a realizar a calibração dos parâmetros inerentes ao sistema de visão stereo como os intrínsecos de cada uma das camaras e as matrizes de extrínsecos que relacionam ambas as camaras. Este trabalho foi orientado para utilização em meio subaquático onde se presenciam ambientes com elevada dinâmica visual e maior complexidade computacional devido `a suas particularidades como reflexões de luz e má visibilidade.
Com a informação de calibração disponível, quer gerada pelas ferramentas fornecidas, quer obtida a partir de outras, pode ser carregada para proceder a uma calibração simplista do espaço de cor e dos parâmetros de deteção de um alvo específico com marcadores ativos coloridos (4.1.1). Estes marcadores são ´uteis em ambientes não estruturados.
Para análise da performance e qualidade da informação obtida, as ferramentas de calibração e cálculo de pose (posição e orientação), serão comparadas com outras já existentes
