Algorithm for alerting the unmanned aerial vehicle operator based on the image potential obstacle borders detection on the flight trajectory using the OPEN CV library


https://doi.org/10.21122/2309-4923-2018-4-11-19

Full Text:




Abstract

The article describes several modifications of the obstacle detection algorithm on the flight trajectory of an unmanned aerial vehicle (UAV). First, we give an illustration of the problems on the example of the relief image on topographic maps and the essence of the relief image by horizontal contours. Then the conclusion is made about necessity of development of algorithm and software, which can help the operator of the UAV in deciding on necessary trajectory changes of UAV, since, for example, guided solely by the method image of the terrain or another similar method in the planning of the UAV trajectory as preliminary preparation for the flight, however, such methods are fairly static and are not suitable in such situations as, for example, detection of unexpected obstacles. Further, the article describes the process of developing several modifications of the algorithm that solves the above problem and generates a notification of the UAV operator. It is also described depending on the flight speed of the UAV and natural conditions; it is possible to choose the most appropriate modification of the algorithm, which has different sensitivity to potential obstacles. The conclusion shows the settings screen and results of the software work and the principle of visual notification of the UAV operator with the proposal direction of the flight around detected obstacles.


About the Authors

V. Yu. Stepanov
Belarusian National Technical University
Belarus
Software Engineer and M.S.C. degree


E. A. Hvitko
Belarusian National Technical University
Belarus
Hvitko E. A. Master Student of the department «Information Systems and Technologies» of the International Institute of Distance Education BNTU. Lecturer of the Department «Software Computing and Automated Systems» of the faculty of «Information Technologies and Robotics»


References

1. lektsii.org [Electronic resource]. – Access mode: https://lektsii.org/4-12821.html. – Date of access: 10.09.2018.

2. Recog.ru – Распознавание образов для программистов [Electronic resource]. – Access mode: http://blog.vidikon.com/?p=228. – Date of access: 15.10.2018.

3. RoboCraft [Electronic resource]. – Access mode: http://robocraft.ru/blog/computervision/264.html. – Date of access: 17.10.2018.

4. Habr [Electronic resource]. – Access mode: https://habrahabr.ru/post/208090/. – Date of access: 18.10.2018

5. Методы компьютерной обработки изображений / под ред. В.А. Сойфера. – Москва: Физматлит, 2003. – 784 с.

6. OpenCV – библиотека компьютерного зрения с открытым исходным кодом [Electronic resource]. – Access mode: http://locv.ru. – Date of access: 18.10.2018

7. Старовойтов В. В., Голуб Ю. И. Цифровые изображения: от получения до обработки – Минск: ОИПИ НАН Беларуси, 2014. – 202 с.

8. Приоров, А. Л. Цифровая обработка изображений: учеб. пособие / А. Л. Приоров, И. В. Апальков, В. В. Хрящев. – Ярославль: ЯрГУ, 2007. – 235 с.

9. Фисенко, В. Т. Компьютерная обработка и распознавание изображений: учеб. пособие / В.Т. Фисенко, Т.Ю. Фисенко. – Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2008. – 192 с.

10. Шапиро, Л. Компьютерное зрение / Л. Шапиро, Дж. Стокман: пер. с англ. – Москва: БИНОМ. 2006. – 752 с.

11. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. Издание 3-е, исправленное и дополненное. – Москва: Техносфера, 2012. – 1104 с.

12. Методы компьютерной обработки изображений / под ред. В.А. Сойфера. – М.: Физматлит, 2003. – 784 с.

13. Цифровая обработка изображений в информационных системах: учеб. пособие // И. С. Грузман [и др.]. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2002. – 352 c.

14. Прэтт, У. Цифровая обработка изображений: пер. с англ. / У. Прэтт. – М.: Мир, 1982. – Кн. 2. – 480 с.

15. Стариченко, Б. Е. Теоретические основы информатики : учеб. пособие для вузов. – 2-е изд. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003.

16. Шилдт Г. C# 4.0: полное руководство.: Пер. с англ. – М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2011. – 1056 с.: ил. – Парал. тит. англ.

17. Троелсен Э. Язык программирования C# 5.0 и платформа .NET 4.5, 6-е изд.: Пер. с англ. – М.: ООО «И. Д. Вильямс»., 2013. – 1312 с.: ил. – Парал. тит. англ.

18. Натан А. WPF 4. Подробное руководство. – Пер. с англ. – СПБ.: Символ-Плюс, 2011. – 880 с., ил.


Supplementary files

For citation: Stepanov V.Y., Hvitko E.A. Algorithm for alerting the unmanned aerial vehicle operator based on the image potential obstacle borders detection on the flight trajectory using the OPEN CV library. «System analysis and applied information science». 2018;(4):11-19. https://doi.org/10.21122/2309-4923-2018-4-11-19

Views: 1118

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2309-4923 (Print)
ISSN 2414-0481 (Online)