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Tipo: Dissertação
Título: Uma Abordagem para Estimativa de Localização e Suporte de Navegação Auxiliado por Mapa de Estimativa de Profundidade
Autor(es): Xavier, Francisco Geilson de Lima
Orientador: Rebouças Filho, Pedro Pedrosa
Coorientador: Sousa, Pedro Henrique Feijó de
Palavras-chave em português: Robôs Móveis;Estimativa de Profundidade;Transfer Learning;Redes Neurais
Palavras-chave em inglês: Transfer Learning;Neural Networks;Depth Estimation;Mobile Robots
Data do documento: 2023
Citação: XAVIER, F. G. de L. Uma Abordagem para Estimativa de Localização e Supote de Navegação Auxiliado por Mapa de Estimativa de Profundidade. 2023. 80f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Resumo: A detecção de profundidade é essencial para muitas tarefas robóticas, com mapeamento, localização e prevenção de obstáculos. Em pequenas plataformas robóticas, as limitações de peso, volume e consumo de energia são alguns dos problemas que motivam o uso de estimativa de profundidade usando uma câmera monocular em vez de sensores de profundidade. Esta dissertação propõe uma abordagem para localização de robôs móveis autônomos em um ambiente interno usando visão monocular auxiliada por mapas de estimativa de profundidade a partir de uma única imagem de entrada RGB aplicada ao conceito de Transfer Learning vinculado a Redes Neurais Convolucionais (CNNs). O desempenho dos classificadores na estimativa da localização foi observado e comparado usando uma configuração única de imagens RGB-D transformadas em uma imagem em mosaico. As imagens foram combinadas com o poder descritivo das CNNs nos seguintes cenários: profundidade capturada pelo sensor Kinect e estimativa de profundidade gerada pelo bloco AdaBins. Os resultados mostram que a abordagem proposta atingiu 99,8% em Acurácia e F1-Score. Com os resultados, os desempenhos foram analisados com base no tempo de extração de características e treinamento, atingindo 7,929ms e 0,022s, respectivamente, para a melhor combinação de arquitetura e classificador na abordabem proposta.
Abstract: Depth detection is essential for many robotic tasks, including mapping, localization, and obstacle prevention. On small robotic platforms, weight, volume, and power consumption limitations are some of the challenges that motivate the use of depth estimation using a monocular camera rather than depth sensors. This dissertation proposes an approach for the localization of autonomous mobile robots in an indoor environment using monocular vision aided by depth estimation maps from a single RGB input image, applied to the concept of Transfer Learning tied to Convolutional Neural Networks (CNNs). The performance of the classifiers in estimating the location was observed and compared using a unique configuration of RGB-D images transformed into a mosaic image. The images were combined with the descriptive power of the CNNs in the following scenarios: depth captured by the Kinect sensor and depth estimation generated by the AdaBins block. The results show that the proposed approach achieved 99.8% in Accuracy and F1-Score. Based on these results, the performances were analyzed concerning feature extraction time and training, achieving 7.929ms and 0.022s, respectively, for the best combination of architecture and classifier in the proposed approach. Keywords:
Descrição: Xavier, F. G.de L. Uma Abordagem para Estimativa de Localização e Supote de Navegação Auxiliado por Mapa de Estimativa de Profundidade. 2023. 80f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74798
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/4394767469815999
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/4347965302097614
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/3010717002306266
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

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