Integrated architecture for vision-based indoor localization and mapping of a quadrotor micro-air vehicle

Atualmente os sistemas de pilotagem autónoma de quadricópteros estão a ser desenvolvidos de forma a efetuarem navegação em espaços exteriores, onde o sinal de GPS pode ser utilizado para definir waypoints de navegação, modos de position e altitude hold, returning home, entre outros. Contudo, o problema de navegação autónoma em espaços fechados sem que se utilize um sistema de posicionamento global dentro de uma sala, subsiste como um problema desafiante e sem solução fechada. Grande parte das soluções são baseadas em sensores dispendiosos, como o LIDAR ou como sistemas de posicionamento externos (p.ex. Vicon, Optitrack). Algumas destas soluções reservam a capacidade de processamento de dados dos sensores e dos algoritmos mais exigentes para sistemas de computação exteriores ao veículo, o que também retira a componente de autonomia total que se pretende num veículo com estas características. O objetivo desta tese pretende, assim, a preparação de um sistema aéreo não-tripulado de pequeno porte, nomeadamente um quadricóptero, que integre diferentes módulos que lhe permitam simultânea localização e mapeamento em espaços interiores onde o sinal GPS ´e negado, utilizando, para tal, uma câmara RGB-D, em conjunto com outros sensores internos e externos do quadricóptero, integrados num sistema que processa o posicionamento baseado em visão e com o qual se pretende que efectue, num futuro próximo, planeamento de movimento para navegação. O resultado deste trabalho foi uma arquitetura integrada para análise de módulos de localização, mapeamento e navegação, baseada em hardware aberto e barato e frameworks state-of-the-art disponíveis em código aberto. Foi também possível testar parcialmente alguns módulos de localização, sob certas condições de ensaio e certos parâmetros dos algoritmos. A capacidade de mapeamento da framework também foi testada e aprovada. A framework obtida encontra-se pronta para navegação, necessitando apenas de alguns ajustes e testes.

(Table 1) Ice floe size and other characteristics during aerial observations in Prydz Bay, Antarctica

On the basis of aerial photographs of sea ice floes in the marginal ice zone (MIZ) of Prydz Bay acquired from December 2004 to February 2005 during the 21st Chinese National Antarctic Research Expedition, image processing techniques are employed to extract some geometric parameters of floes from two merged transects covering the whole MIZ. Variations of these parameters with the distance into the MIZ are then obtained. Different parameters of floe size, namely area, perimeter, and mean caliper diameter (MCD), follow three similar stages of increasing, flat and increasing again, with distance from the open ocean. Floe shape parameters (roundness and the ratio of perimeter to MCD), however, have less significant variations than that of floe size. Then, to modify the deviation of the cumulative floe size distribution from the ideal power law, an upper truncated power-law function and a Weibull function are used, and four calculated parameters of the above functions are found to be important descriptors of the evolution of floe size distribution in the MIZ. Among them, Lr of the upper truncated power-law function indicates the upper limit of floe size and roughly equals the maximum floe size in each square sample area. L0 in the Weibull distribution shows an increasing proportion of larger floes in squares farther from the open ocean and roughly equals the mean floe size. D in the upper truncated power-law function is closely associated with the degree of confinement during ice breakup. Its decrease with the distance into MIZ indicates the weakening of confinement conditions on floes owing to wave attenuation. The gamma of the Weibull distribution characterizes the degree of homogeneity in a data set. It also decreases with distance into MIZ, implying that floe size distributes increase in range. Finally, a statistical test on floe size is performed to divide the whole MIZ into three distinct zones made up of floes of quite different characteristics. This zonal structure of floe size also agrees well with the trends of floe shape and floe size distribution, and is believed to be a straightforward result of wave-ice interaction in the MIZ.

U.S.-Mexico opium poppy and marijuana aerial eradication program /

At head of title: United States General Accounting Office. Testimony.

Campus Views, Aerial

On verso: Ivory Photo, Ann Arbor