Projeto de um módulo de aquisição e pré-processamento de imagem colorida baseado em computação reconfigurável e aplicado a robôs móveis

Abstract

Este trabalho propõe um módulo básico de aquisição e pré-processamento de imagem colorida aplicado a robôs móveis, implementado em hardware reconfigurável, dentro do conceito de sistemas SoC (System-on-a-Chip). O módulo básicoé apresentado em conjunto com funções mais específicas de pré-processamento de imagem, que são utilizadas como base para a verificação das funcionalidades implementadas no trabalho proposto. As principais funções realizadas pelo módulo básico são: montagem de frames a partir dos pixels obtidos da câmera digital CMOS, controle dos diversos parâmetros de configuração da câmera e conversão de padrões de cores. Já as funções mais específicas abordam as etapas de segmentação, centralização, redução e interpretação das imagens adquiridas. O tipo de dispositivo reconfigurável utilizado neste trabalhoé o FPGA (Field Programmable Gate Array), que permite maior adequação das funções específicasàs necessidades das aplicações, tendo sempre como base o módulo proposto. O sistema foi aplicado para reconhecer gestos e obteve a taxa 99,57% de acerto operando a 31,88 frames por segundo.

Proposta de uma arquitetura de hardware em FPGA implementada para SLAM com multi-câmeras aplicada à robótica móvel

“…A predição serve para prever qual o valor as variáveis do vetor estado terão ao sofrer influência de um controle u. Enquanto a atualização tem a função de, a partir do dado lido de sensores z n e do novo valor do vetor estado (obtido na fase de predição), integrar essas informações e no- (Company, 2003). Comparando CCD com CMOS, a tecnologia CCD fornece imagens de melhor qualidade e resolução, porém consome mais energia e seu preço e superior (Bonato, 2004…”

ChipCflow - uma ferramenta para execução de algoritmos utilizando o modelo a fluxo de dados dinâmico em hardware reconfigurável

“…Virtex (Bonato (2004)) e é fabricada com a tecnologia SRAM. Essa família de FPGA possui arquitetura híbrida de granularidade média com alguns elementos de granularidade grossa (Ribeiro (2002)), (Bobda (2007)), ).…”

Sistema para localização robótica de veículos autônomos baseado em visão computacional por pontos de referência

“…Buscando simular a estrutura e funcionamento das redes neurais biológicas, as RNAs são importantes para a robótica por serem bastante adaptativas, capazes de detectar padrões com eficácia e eficientes na resolução de problemas ambíguos. O uso das RNAs na robótica móvel pode englobar desde algoritmos de navegação(Shinzato, 2010;Souza et al, 2011) até algoritmos de reconhecimento de padrões de leituras nos sensores, reconhecimento de gestos ou objetos(Bonato, 2004). Além disso, outras técnicas de aprendizado de máquina e lógica fuzzy são bastante usadas.Algoritmos Genéticos, que se baseiam na teoria da evolução para comparar a qualidade de soluções, podem ser usados para encontrar soluções ótimas para problemas em sistemas de controle robótico cujo funcionamento (as funções matemáticas que regem o sistema) é muito complexo ou desconhecido(Simões, 2000).…”