TFM Cano González

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TO40 en monitorización multisensorial

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Universidad de Castilla-La Mancha Escuela Superior de Ingeniera Informtica Departamento de Sistemas Informticos Programa Oficial de Postgrado en Tecnologas Informticas Avanzadas Trabajo Fin de Mster ____________________ Visin estereoscpica usando la cabeza robtica TO40 en monitorizacin multisensorial Septiembre de 2011 Alumno:Francisco A. Cano Gonzlez. Directores:J os Mara Lpez Valles. Antonio Fernndez Caballero. II III El peligro para la mayora no es tener metas muy altas y no alcanzarlas sino tener metas bajas y lograrlas IV V NDICE Captulo 1: INTRODUCCIN ....................................................................................................................... 1 1.1 MOTIVACIN .......................................................................................................................................................1 1.2 OBJETIVOS ...........................................................................................................................................................2 1.3 ORGANIZACIN DE LA MEMORIA ..................................................................................................................3 Captulo 2: CURSOS REALIZADOS EN EL MASTER EN TECNOLOGAS AVANZADAS .............. 5 2.1 INTRODUCCIN ..................................................................................................................................................5 2.2 INTRODUCCIN A LA PROGRAMACIN DE ARQUITECTURAS DE ALTAS PRESTACIONES .............6 2.3 NUEVOS PARADIGMAS EN HCI .......................................................................................................................8 2.4 REDES MULTIMEDIA........................................................................................................................................ 11 2.5 MODELADO Y EVALUACIN DE SISTEMAS ............................................................................................... 15 2.6 CALIDAD DE INTERFACES DE USUARIO: DESARROLLO AVANZADO ................................................. 19 2.7 COMPUTACION EN CLUSTERS....................................................................................................................... 22 Captulo 3: VISIN ESTEREOSCPICA ................................................................................................. 25 3.1 ASPECTOS BIOLGICOS .................................................................................................................................. 25 3.1.1 Anlisis de imgenes ................................................................................................................................. 27 3.1.2 Hemicampos visuales ................................................................................................................................ 28 3.1.3 Anlisis de disparidad ............................................................................................................................... 29 3.1.4 Procesamiento de alto nivel ...................................................................................................................... 30 3.2 CONCEPTOS GENERALES ............................................................................................................................... 31 3.2.1 Principios de la triangulacin .................................................................................................................... 31 3.2.2 Anlisis geomtrico .................................................................................................................................. 34 3.2.2.1 Geometra de cmaras paralelas ................................................................................................ 35 3.2.3 Primitivas de correspondencia .................................................................................................................. 36 3.2.4 Restricciones ............................................................................................................................................. 37 3.2.5 Oclusiones ................................................................................................................................................. 39 3.3 APLICACIONES .................................................................................................................................................. 40 Captulo 4: CABEZA ROBTICA TO40 ................................................................................................... 41 4.1 PROTOCOLO PURE ............................................................................................................................................ 43 4.1.1 Descripcin del protocolo ......................................................................................................................... 43 4.1.2 Descripcin de servicios bsicos ............................................................................................................... 45 4.2 SERVICIOS GENRICOS ROBOSOFT ............................................................................................................. 47 4.2.1 Informacin especfica sobre TO40 .......................................................................................................... 50 Captulo 5: MODELO DE VISIN ESTREO DINMICA ................................................................... 51 5.1 DIGITALIZACIN PAR ESTREO ................................................................................................................... 52 5.2 MAPA DE CARGA 2D ........................................................................................................................................ 53 5.2.1 Segmentacin en bandas de gris ............................................................................................................... 54 5.2.2 Deteccin de permanencia ........................................................................................................................ 56 5.2.3 Separacin hemicampos ............................................................................................................................ 58 5.3 ANLISIS DE DISPARIDAD ............................................................................................................................. 59 5.3.1 Anlisis de correspondencia de carga ....................................................................................................... 60 5.3.1.1 Correspondencias puntuales ...................................................................................................... 61 5.3.1.2 Conteo horizontal ...................................................................................................................... 61 5.3.1.3 Acumulacin vertical ................................................................................................................. 63 5.3.2 Obtencin del mapa de profundidad 3D .................................................................................................... 64 5.4 MAPA DE CARGA 3D ........................................................................................................................................ 65 Captulo 6: DESARROLLOS REALIZADOS ............................................................................................ 67 6.1 HARDWARE Y SOFTWARE USADO ............................................................................................................... 67 6.2 APLICACIN DE CONTROL ............................................................................................................................. 68 6.2.1 Implementacin......................................................................................................................................... 68 VI 6.2.2 Interfaz ...................................................................................................................................................... 71 6.3 IMPLEMENTACIN DEL MODELO DE ESTEREOVISIN .......................................................................... 73 6.3.1 Resultados................................................................................................................................................. 76 Captulo 7: CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS ....................................................................... 79 7.1 CONCLUSIONES ................................................................................................................................................ 79 7.2 TRABAJOS FUTUROS ....................................................................................................................................... 80 7.2.1 Planificacin ............................................................................................................................................. 82 BIBLIOGRAFA ........................................................................................................................................... 85 CURRICULUM VITAE ............................................................................................................................... 87 VII NDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Sistema Hbrido ................................................................................................................ 8 Figura 2.2 Conexin TO40 .............................................................................................................. 10 Figura 2.3 Anglifo .......................................................................................................................... 10 Figura 2.4 Metodologas de modelado de actividades ..................................................................... 17 Figura 2.5 Ejemplo de modelado de actividades jerrquico ............................................................ 18 Figura 2.6 Ejemplo de Diagrama de estados ......................................