Odometrický senzor na principu optical flow založený na počítači Raspberry Pi

Abstract

Diplomová práce popisuje návrh a implementaci odometrického senzoru vhodného pro malé bezpilotní létající prostředky. Senzor je založen na jednodeskovém počítači s operačním systémem Linux a kameře směřující k zemi. Počítac obsahuje hardwarový grafický čip, který během kódováni videa počítá optický tok. Optický tok je spolu s informací ze senzoru vzdálenosti použit pro odhad aktuální rychlosti pohybu. Senzor byl porovnán s existujícím řešením a otestován v místnosti i ve venkovním prostředí. Práce také navrhuje alternativní softwarová řešení, která nejsou pevně svázána se specifickou hardwarovou implementací počítače.

The thesis describes the design and implementation of an odometry sensor suitable for micro aerial vehicles. The sensor is based on a ground-facing camera and a single-board Linux-based embedded computer with a multimedia SoC. The SoC features a hardware video encoder which is used to estimate optical flow in a real-time. The optical flow is then used in combination with a distance sensor to estimate vehicle's velocity. The proposed sensor is compared to a similar existing solution and evaluated in both indoor and outdoor environments. Moreover, alternative software approaches, independent of the selected board's specific hardware and firmware implementation, are also proposed.