Coarse Global Visual Localization of a Mobile Robot

Localization, which is the ability of a mobile robot to estimate its position within its environment, is a key capability for autonomous operation of any mobile robot. This thesis presents a system for indoor coarse and global localization of a mobile robot based on visual information. The system is based on image matching and uses SIFT features as natural landmarks. Features extracted from training images arestored in a database for use in localization later. During localization an image of the scene is captured using the on-board camera of the robot, features are extracted from the image and the best match is searched from the database. Feature matching is done using the k-d tree algorithm. Experimental results showed that localization accuracy increases with the number of training features used in the training database, while, on the other hand, increasing number of features tended to have a negative impact on the computational time. For some parts of the environment the error rate was relatively high due to a strong correlation of features taken from those places across the environment.

Visual measurement of laser-arc hybrid welding

Tässä työssä raportoidaan hybridihitsauksesta otettujen suurnopeuskuvasarjojen automaattisen analyysijärjestelmän kehittäminen.Järjestelmän tarkoitus oli tuottaa tietoa, joka avustaisi analysoijaa arvioimaan kuvatun hitsausprosessin laatua. Tutkimus keskittyi valokaaren taajuuden säännöllisyyden ja lisäainepisaroiden lentosuuntien mittaamiseen. Valokaaria havaittiin kuvasarjoista sumean c-means-klusterointimenetelmän avullaja perättäisten valokaarien välistä aikaväliä käytettiin valokaaren taajuuden säännöllisyyden mittarina. Pisaroita paikannettiin menetelmällä, jossa yhdistyi pääkomponenttianalyysi ja tukivektoriluokitin. Kalman-suodinta käytettiin tuottamaan arvioita pisaroiden lentosuunnista ja nopeuksista. Lentosuunnanmääritysmenetelmä luokitteli pisarat niiden arvioitujen lentosuuntien perusteella. Järjestelmän kehittämiseen käytettävissä olleet kuvasarjat poikkesivat merkittävästi toisistaan kuvanlaadun ja pisaroiden ulkomuodon osalta, johtuen eroista kuvaus- ja hitsausprosesseissa. Analyysijärjestelmä kehitettiin toimimaan pienellä osajoukolla kuvasarjoja, joissa oli tietynlainen kuvaus- ja hitsausprosessi ja joiden kuvanlaatu ja pisaroiden ulkomuoto olivat samankaltaisia, mutta järjestelmää testattiin myös osajoukon ulkopuolisilla kuvasarjoilla. Testitulokset osoittivat, että lentosuunnanmääritystarkkuus oli kohtuullisen suuri osajoukonsisällä ja pieni muissa kuvasarjoissa. Valokaaren taajuuden säännöllisyyden määritys oli tarkka useammassa kuvasarjassa.

The design and implementation of a standards-based mobile messaging platform - case WAP Push Proxy Gateway

Tässä diplomityössä perehdytään WAP:in Push -viitekehykseen. WAP-standardit määrittelevät kuinka Internet-tyyppisiä palveluita, joita voidaan käyttää erilaisia mobiileja päätelaiteitteita käyttäen, toteutetaan tehokkaalla ja verkkoteknologiasta riippumattomalla tavalla. WAP pohjautuu Internet:iin, mutta huomioi pienten päätelaitteiden ja mobiiliverkkojen rajoitukset ja erikoisominaisuudet. WAP Push viitekehys määrittelee verkon aloittaman palvelusisällön toimittamisen. Työn teoriaosassa käydään läpi yleinen WAP-arkkitehtuuri ja WAP-protokollapino käyttäen vertailukohtina lanka-Internetin arkkitehtuuria ja protokollapinoa. Edellistä perustana käyttäen tutustaan WAP Push -viitekehykseen. Käytännönosassa kuvataan WAP Push -välityspalvelimen suunnittelu ja kehitystyö. WAP Push -välityspalvelin on keskeinen verkkoelementti WAP Push -viitekehyksessä. WAP Push -välityspalvelin yhdistää Internetin ja mobiiliverkon tavalla, joka piilottaa teknologiaeroavaisuudet Internetissä olevalta palveluntuottajalta.

Implementing telephony signalling over IP networks using SIGTRAN standards

Diplomityössä tutkitaan yhteiskanavamerkinantoverkon signalointiliikenteen siirtoa IP-pohjaisiin verkkoihin käyttäen IETF:n aliorganisaation, SIGTRAN:in, määrittelemiä standardeja. Tutkimuksen lisäksi työssä suoritetaan myös toteutus, joka mahdollistaa em. verkkojen yhdistymisen. Ensin työssä käsitellään yhteiskanavamerkinantoverkon tulevaisuus ja alan yleiset näkymät, jotka luovat pohjan työn toteutuksen ymmärtämiseen. Toiseksi työssä esitellään toteutuksessa käytetyt teknologiat. Esiteltäviin teknologioihin kuuluvat yhteiskanavamerkinantoverkko, IP-pohjainen verkko, SIGTRAN:in määrittelemät standardit, toteutustyökalut sekä ympäristö, johon toteutus liitetään. Toteutukseen olennaisesti liittyvät asiat ovat painotettuina teknologioiden esittelyssä. Diplomityön loppuosassa kuvataan merkinantoyhdyskäytävän toteutus suunnittelun ja toteutettujen toiminnallisuuksien osalta. Diplomityön tuloksena saatiin uusi testattu merkinantosovellus, joka täyttää yhteiskanavamerkinantoverkolle asetetut vaatimukset. Toteutus toimii osana Intellitel(TM) ONE palvelualustaa. Toteutuksen kehitys tulee jatkumaan.

Multimedian elementit aikuiskoulutuksen kehittämisessä

Tämän työn teoreettisen sisällön tavoitteena on esitellä multimedian eri elementit ja Moving Picture Experts Groupin kehittämä MPEG-formaattiperhe, joka yhdistää kattavimmin eri elementit multimediaesityksiksi. Työssä esitellään videon ja audion pakkausformaatit MPEG-1 ja MPEG-2, interaktiivisen median jakelun verkoissa mahdollistava MPEG-4, multimediasisällön kuvausstandardi MPEG-7 sekä multimedian toimitusketjun hallinnan verkoissa määrittävä MPEG-21. Edellisten lisäksi teoreettisessa osassa esitellään multimediaohjelmistoista SMIL-teknologia ja selostetaan yksityiskohtaisesti, kuinka sillä luodaan multimediaesityksiä. Empiirisessä osassa laaditaan Helsingin yliopiston Maaseudun tutkimus- ja koulutuskeskukselle kehittämissuunnitelma, jossa multimedian elementtejä käytetään mahdollisimman monipuolisesti kehittämään aikuiskoulutusta. Suunnitelman perustaksi tehtiin koulutushenkilökunnalle osaamiskartoitus ja kartoitettiin yksikön tekninen valmius hyödyntää multimediaa. Suunnitelman mielekästä jäsentämistä varten yksikön aikuiskoulutus jaettiin neljään osaan: varsinaiseen koulutukseen, sitä tukevaan tutkimus- ja kehittämistoimintaan, opetusmateriaaleja tuottavaan julkaisu- ja tietopalvelutoimintaan sekä edellisiä avustaviin tukitoimintoihin.

International Accounting Standards –normistoon siirtymisen vaikutukset suomalaisten pörssiyritysten taloushallintoon ja tilinpäätökseen

Tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää, mitä vaikutuksia IAS-tilinpäätösstandardien käyttöön siirtyminen aiheuttaa suomalaisten pörssiyritysten tilinpäätöksissä ja taloushallinnossa. Tähän tavoitteeseen edettiin alatavoitteiden avulla. Näitä olivat tilinpäätösten kansainvälisen harmonisoinnin, Euroopan Unionin IAS-asetuksen ja itse IAS-tilinpäätöksen selvittäminen. Tutkimusaineisto koostuu kirjallisuudesta ja suomalaisille pörssiyrityksille tehdystä kyselystä. Tutkimuksen teoriaosassa käytetään käsiteanalyyttista ja empiirisessä osassa nomoteettista tutkimusotetta. Tutkielman mukaan tiedon lisääntyminen lisää myönteisyyttä IAS-standardistoa kohtaan. Henkilöstön koulutus onkin avainasemassa siirtymäprojektissa. Toinen merkittävä vaikutus on uuden laskentaohjeistuksen luontitarve. Merkittävin standardi vaikutuksiltaan on IAS 14 Segmenttiraportointi.

Visual Measurement and Modelling of Tool Wear in Rough Turning

Huolimatta korkeasta automaatioasteesta sorvausteollisuudessa, muutama keskeinen ongelma estää sorvauksen täydellisen automatisoinnin. Yksi näistä ongelmista on työkalun kuluminen. Tämä työ keskittyy toteuttamaan automaattisen järjestelmän kulumisen, erityisesti viistekulumisen, mittaukseen konenäön avulla. Kulumisen mittausjärjestelmä poistaa manuaalisen mittauksen tarpeen ja minimoi ajan, joka käytetään työkalun kulumisen mittaukseen. Mittauksen lisäksi tutkitaan kulumisen mallinnusta sekä ennustamista. Automaattinen mittausjärjestelmä sijoitettiin sorvin sisälle ja järjestelmä integroitiin onnistuneesti ulkopuolisten järjestelmien kanssa. Tehdyt kokeet osoittivat, että mittausjärjestelmä kykenee mittaamaan työkalun kulumisen järjestelmän oikeassa ympäristössä. Mittausjärjestelmä pystyy myös kestämään häiriöitä, jotka ovat konenäköjärjestelmille yleisiä. Työkalun kulumista mallinnusta tutkittiin useilla eri menetelmillä. Näihin kuuluivat muiden muassa neuroverkot ja tukivektoriregressio. Kokeet osoittivat, että tutkitut mallit pystyivät ennustamaan työkalun kulumisasteen käytetyn ajan perusteella. Parhaan tuloksen antoivat neuroverkot Bayesiläisellä regularisoinnilla.

The rise and fall of evaluation standards

Abstract

Unsupervised visual object categorization

The number of digital images has been increasing exponentially in the last few years. People have problems managing their image collections and finding a specific image. An automatic image categorization system could help them to manage images and find specific images. In this thesis, an unsupervised visual object categorization system was implemented to categorize a set of unknown images. The system is unsupervised, and hence, it does not need known images to train the system which needs to be manually obtained. Therefore, the number of possible categories and images can be huge. The system implemented in the thesis extracts local features from the images. These local features are used to build a codebook. The local features and the codebook are then used to generate a feature vector for an image. Images are categorized based on the feature vectors. The system is able to categorize any given set of images based on the visual appearance of the images. Images that have similar image regions are grouped together in the same category. Thus, for example, images which contain cars are assigned to the same cluster. The unsupervised visual object categorization system can be used in many situations, e.g., in an Internet search engine. The system can categorize images for a user, and the user can then easily find a specific type of image.

Conceptual Design of Embedded Weather Display

The objective of this thesis work is to describe the Conceptual Design process of an embedded electronic display device. The work presents the following sub processes: definition of device specifications, introduction to the technological alternatives for system components and their comparison, comparative photometric measurements of selected display panels, and the design and building of a functional concept prototype. This work focuses mainly on electronics design, albeit the mechanical issues and fields of the software architecture that significantly affect the decisions are also discussed when necessary. The VESA Flat Panel Display Measurement (FPDM) 2.0 Standard was applied to the appropriate extent into photometric measurements. The results were analyzed against the requirement standards of a customer-specific display development project. An Active Matrix LCD was selected as the display of concept prototype, but also the excellent visual characteristics of Active Matrix OLED technology were noted. Should the reliability of the OLED products be significantly improved in the future, utilizing such products in the described application must be reconsidered.

Quality standards in e-business software development

Large enterprises have for many years employed eBusiness solutions in order to improve their efficiency. Smaller companies, however, have not been able to leverage these technologies due to the high level of know-how and resources required in implementing them. To solve this, novel software services are being developed to facilitate eBusiness adoption for the small enterprise with the aim of making B2Bi feasible not only between large organisations but also between trading partners of all sizes. The objective of this study was to find what standards and techniques on eBusiness and software testing and quality assurance fit best for building these new kinds of software considering the requirements their unique eBusiness approach poses. The research was conducted as a literature study with focus on standards on software testing and quality assurance together with standards on eBusiness. The study showed that the current software testing and quality assurance standards do not possess such characteristics as would make select standards evidently better fitted for building this type of software, which were established to be best developed as web services in order for them to meet their requirements. A selection of eBusiness standards and technologies was proposed to support this approach. The main finding in the study was, however, that these kinds of web services that have high interoperability requirements will have to be able to carry out automated interoperability and conformance testing as part of their operation; this objective dictates how the software are built and how testing during software development is to be done. The study showed that research on automated interoperability and conformance testing for web services is still limited and more research is needed to make the building of highly-interoperable web services more feasible.