| |  | 2D-Entfernungsmessung durch Korrelationsvergleich von optischen Momentaufnahmen |  |
 |  |  |  | Alexander
Hugenroth | 18 |
| | Ort: Hörstel |
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| | | | | | Schule:
Städt. Goethe-Gymnasium Ibbenbüren
Ibbenbüren | | Betreuung:
Reiner Tylle
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Kurzfassung: | | | | Jeder kennt Roboter, die sich frei im Raum bewegen oder auch autonome Fahrzeuge. Doch auch ist bekannt, dass diese ein großes Problem mit der eigenen Positionsbestimmung haben. Das Problem dabei ist, dass die meisten Sensoren zur Geschwindigkeitsbestimmung einen Fehler durch Schlupf haben. Dieser tritt nicht bei optischen Verfahren auf. Bei meinem Projekt programmiere ich nun einen Algorithmus in der Programmiersprache Java, der die zweidimensionale Bewegung einer Kamera feststellen soll. Dabei berechnet das Programm anhand des Vergleichs von zwei Bildern die zurückgelegte Entfernung. Der von mir programmierte Algorithmus basiert dabei auf der Korrelation. Diese gibt eine Aussage über die Abhängigkeit zweier Variabeln, also auch der Ähnlichkeit. Das Programm nimmt also ein Muster aus dem einen Bild und versucht, dieses Muster in dem anderen Bild wieder zu finden. Mithilfe der Korrelation kann ich untersuchen, an welcher Stelle das Muster die größte Übereinstimmung mit dem zweiten Bild hat und somit Rückschlüsse auf die Verschie-bung machen. Um verschobene Aufnahmen machen zu können habe ich eine Kamera auf einem Schienen-system befestigt. Als Musterböden habe ich eine Fußmatte, Parkettboden und ein weißes Blatt Druckerpapier benutzt. Dann habe ich verschiedene Versuchsaufnahmen gemacht, bei denen ich ein Maßband ins Bild gelegt habe, sodass ich diese um einen bestimmten Betrag verschie-ben konnte. Bei der Auswertung der Werte, die mir mein Programm liefern konnte, habe ich zeigen kön-nen, dass der Vergleich erfolgreich verlaufen ist. Denn ich konnte zeigen, dass mein Pro-gramm bei der doppelten Verschiebung des Bildes auch doppelt so viel Verschiebung berech-nete. Dies war sowohl bei der Fußmatte als auch dem Parkett sehr erfolgreich. Jedoch musste ich aber auch feststellen, dass bei dem weißen Blatt Papier zwar ein Muster wieder gefunden wurde, dies aber nicht mehr zuverlässig war. Weiterführend könnte man untersuchen, wie weit sich auch regelmäßige Muster auf dem Bild befinden dürfen. Dies könnte man mit einer Fourier-Transformation herausfinden. Ebenso könnte versucht werden mithilfe dieses Verfahrens eine Geschwindigkeitsbestimmung vor zu nehmen und somit die Position und Geschwindigkeit von autonomen Fahrzeugen präziser bestimmen. | | | | |
Platzierung:
Sonderpreis: DGZFP  |
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