2017 XVII Workshop on Information Processing and Control (RPIC), 2017
This work presents the development of a servo controlled tracking system implemented on the Meade... more This work presents the development of a servo controlled tracking system implemented on the Meade LX200-ACF Telescope. Starting from a previously developed image processing tracking algorithm [1], in which the optical sensor is on a platform with two axes of freedom of attitude (2 DoF) and the target moves with 6 DoF is captured in the images. The relative position of the target is used as a reference to trigger the tracking platform in order to keep the target close to the center of the image. Based on preliminary monitoring requirements of the system, the electro-optical process plant in question is modeled and identified, with an angular velocity feedback control loop based on a standard PID algorithm appropriate to an azimuth-elevation controlled servo pedestal. Finally, the results of the system trials are presented in scenarios with successful results in the tracking, validating the previous stages, and supporting future improvements.
Este paper presenta una estrategia de seguimiento de objetivos aéreos basada en fusión sensorial ... more Este paper presenta una estrategia de seguimiento de objetivos aéreos basada en fusión sensorial para una plataforma de seguimiento óptico. Se describe la incorporación de datos de un sistema de posicionamiento global (GPS) a la información provista por un sensor óptico montado en la plataforma. Se especifica el método de recepción y procesamiento de la información y se utiliza un estimador de filtros de Kalman para la fusión de datos. El método propuesto es implementado experimentalmente y los resultados obtenidos evidencian un seguimiento robusto del objetivo en tiempo real.
This paper presents a fast algorithm for object tracking in an image sequence. It is a method tha... more This paper presents a fast algorithm for object tracking in an image sequence. It is a method that models the borders of the image as onedimensional histograms which are then used instead of templates in the matching procedure. The algorithm models the item being tracked as well as the background in the vicinity so as to then suppress it. It uses cross correlation to find the best match and weighted average to renew the model.
En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento servo-controlado por imáge... more En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento servo-controlado por imágenes. Se comienza partiendo de un algoritmo de seguimiento por procesamiento de imágenes de video desarrollado previamente [1], en el que la cámara de filmación se encuentra estática y se sigue a un objeto que se desplaza en el cuadro de la imagen enmarcándolo con una ventana. Se utiliza la posición de esa ventana de seguimiento para determinar las correcciones necesarias para mover a la cámara mediante servomotores de manera de mantener el objeto en el centro de la imagen. Para esto se generó una realimentación visual apropiada para un pedestal servo controlado de tipo azimutelevación cuyos ejes pueden moverse mediante dos motores de corriente continua. Se calibra la cámara de filmación, y se implementó una estrategia de control de realimentación de estado velocidad utilizando un algoritmo PID como estimador. Finalmente se presentan los resultados de los ensayos del sistema en tres escen...
En este trabajo se describe una propuesta para un curso de robótica avanzada basado en proyectos ... more En este trabajo se describe una propuesta para un curso de robótica avanzada basado en proyectos prácticos e implementado sobre un ordenador embebido Nvidia Jetson Tegra X1 dirigido a estudiantes de grado avanzados o de posgrado. El programa utiliza sensores de última generación y computadoras integradas para la robótica móvil. Estos componentes son integra-dos a una plataforma de desarrollo móvil. El programa tiene tres rasgos distintivos destacados: (1) se centra en sistemas de soft¬ware de robótica: los estudiantes diseñan y construyen software de robótica hacia aplicaciones del mundo real, sin ser distraídos por problemas de hardware; (2) promueve el aprendizaje basado en proyectos: los estudiantes aprenden a través de asignaciones de proyectos semanales y un desafío final del curso; (3) el aprendizaje se implementa de manera colaborativa: los alumnos aprenden los conceptos básicos de colaboración y comunicación técnica en las conferencias y trabajan en equipo para diseñar e imp...
En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento servo-controlado por imáge... more En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento servo-controlado por imágenes. Se comienza partiendo de un algoritmo de seguimiento por procesamiento de imágenes de video desarrollado previamente [1], en el que la cámara de filmación se encuentra estática y se sigue a un objeto que se desplaza en el cuadro de la imagen enmarcándolo con una ventana. Se utiliza la posición de esa ventana de seguimiento para determinar las correcciones necesarias para mover a la cámara mediante servomotores de manera de mantener el objeto en el centro de la imagen. Para esto se generó una realimentación visual apropiada para un pedestal servo controlado de tipo azimutelevación cuyos ejes pueden moverse mediante dos motores de corriente continua. Se calibra la cámara de filmación, y se implementó una estrategia de control de realimentación de estado velocidad utilizando un algoritmo PID como estimador. Finalmente se presentan los resultados de los ensayos del sistema en tres escenarios diferentes con resultados exitosos en el seguimiento de i) un avión comercial, ii) un helicóptero en maniobra local y iii) un ave. Los resultados exitosos validan las etapas anteriores, y fundamentan mejoras futuras.
Este paper presenta una estrategia de seguimiento de objetivos aéreos basada en fusión sensorial ... more Este paper presenta una estrategia de seguimiento de objetivos aéreos basada en fusión sensorial para una plataforma de seguimiento óptico. Se describe la incorporación de datos de un sistema de posicionamiento global (GPS) a la información provista por un sensor óptico montado en la plataforma. Se especifica el método de recepción y procesamiento de la información y se utiliza un estimador de filtros de Kalman para la fusión de datos. El método propuesto es implementado experimentalmente y los resultados obtenidos evidencian un seguimiento robusto del objetivo en tiempo real.
This paper discusses an optical method for a bomb scoring system. It is based on two arrays of fi... more This paper discusses an optical method for a bomb scoring system. It is based on two arrays of fixed camera, used as sensors, and it employs trajectory estimation to compute the point of impact of ballistic bombs. It is designed according to the accuracy and speed requirements established by the Garabato Test Range in Argentina. The performance of the designed system is tested with scaled experiments and the results are shown.
This paper presents an adjustable algorithm for object tracking in a sequence of images. It is ... more This paper presents an adjustable algorithm for object tracking in a sequence of images. It is a method designed to be effective in applications where some of the information on the object tracked is known. To establish the object position and size in a frame, adaptive template matching, location prediction through known trajectory, border information in the image, and data acquired in previous frames are used. This algorithm behaves nicely with sequences of images where the tracked object size and features vary considerably. It is also robust to some levels of occlusion, and it can be adapted to simpler applications to compete in speed with a basic correlation algorithm.
This paper presents a fast algorithm for object tracking in an image sequence. It is a method tha... more This paper presents a fast algorithm for object tracking in an image sequence. It is a method that models the borders of the image as onedimensional histograms which are then used instead of templates in the matching procedure. The algorithm models the item being tracked as well as the background in the vicinity so as to then suppress it. It uses cross correlation to find the best match and weighted average to renew the model.
Resumen-En este trabajo se presenta el desarrollo de un seguidor electro óptico, TV Tracker. Se d... more Resumen-En este trabajo se presenta el desarrollo de un seguidor electro óptico, TV Tracker. Se describe la etapa mecánica así como la motorización del pedestal de dos ejes sobre el que se montó un sensor óptico para el seguimiento por imágenes. Luego se discute la máxima resolución alcanzable según la precisión de los sensores y herramientas para la instalación de la montura de seguimiento en el terreno. También se describe la etapa telemétrica de las coordenadas GPS del objetivo a seguir, que sirve de apoyo al seguimiento por imágenes en situaciones en que éstas no se encuentran disponibles debido a pérdida de la visibilidad del móvil. Se contrasta la precisión esperable de cada método de seguimiento (imágenes y GPS) y se explica el sentido de una fusión entre ambas fuentes de información para el seguimiento. También se describe el funcionamiento del software de comando del seguidor. Finalmente se ensaya el sistema en dos situaciones clave, primero se sigue un avión comercial en modo óptico sin asistencia del sistema de navegación satelital, y luego se sigue un objetivo en tierra bajo situaciones de visibilidad y ocultamiento de duración variable. Se presentan y analizan resultados y se proponen líneas de investigación futura.
2017 XVII Workshop on Information Processing and Control (RPIC), 2017
This work presents the development of a servo controlled tracking system implemented on the Meade... more This work presents the development of a servo controlled tracking system implemented on the Meade LX200-ACF Telescope. Starting from a previously developed image processing tracking algorithm [1], in which the optical sensor is on a platform with two axes of freedom of attitude (2 DoF) and the target moves with 6 DoF is captured in the images. The relative position of the target is used as a reference to trigger the tracking platform in order to keep the target close to the center of the image. Based on preliminary monitoring requirements of the system, the electro-optical process plant in question is modeled and identified, with an angular velocity feedback control loop based on a standard PID algorithm appropriate to an azimuth-elevation controlled servo pedestal. Finally, the results of the system trials are presented in scenarios with successful results in the tracking, validating the previous stages, and supporting future improvements.
Este paper presenta una estrategia de seguimiento de objetivos aéreos basada en fusión sensorial ... more Este paper presenta una estrategia de seguimiento de objetivos aéreos basada en fusión sensorial para una plataforma de seguimiento óptico. Se describe la incorporación de datos de un sistema de posicionamiento global (GPS) a la información provista por un sensor óptico montado en la plataforma. Se especifica el método de recepción y procesamiento de la información y se utiliza un estimador de filtros de Kalman para la fusión de datos. El método propuesto es implementado experimentalmente y los resultados obtenidos evidencian un seguimiento robusto del objetivo en tiempo real.
This paper presents a fast algorithm for object tracking in an image sequence. It is a method tha... more This paper presents a fast algorithm for object tracking in an image sequence. It is a method that models the borders of the image as onedimensional histograms which are then used instead of templates in the matching procedure. The algorithm models the item being tracked as well as the background in the vicinity so as to then suppress it. It uses cross correlation to find the best match and weighted average to renew the model.
En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento servo-controlado por imáge... more En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento servo-controlado por imágenes. Se comienza partiendo de un algoritmo de seguimiento por procesamiento de imágenes de video desarrollado previamente [1], en el que la cámara de filmación se encuentra estática y se sigue a un objeto que se desplaza en el cuadro de la imagen enmarcándolo con una ventana. Se utiliza la posición de esa ventana de seguimiento para determinar las correcciones necesarias para mover a la cámara mediante servomotores de manera de mantener el objeto en el centro de la imagen. Para esto se generó una realimentación visual apropiada para un pedestal servo controlado de tipo azimutelevación cuyos ejes pueden moverse mediante dos motores de corriente continua. Se calibra la cámara de filmación, y se implementó una estrategia de control de realimentación de estado velocidad utilizando un algoritmo PID como estimador. Finalmente se presentan los resultados de los ensayos del sistema en tres escen...
En este trabajo se describe una propuesta para un curso de robótica avanzada basado en proyectos ... more En este trabajo se describe una propuesta para un curso de robótica avanzada basado en proyectos prácticos e implementado sobre un ordenador embebido Nvidia Jetson Tegra X1 dirigido a estudiantes de grado avanzados o de posgrado. El programa utiliza sensores de última generación y computadoras integradas para la robótica móvil. Estos componentes son integra-dos a una plataforma de desarrollo móvil. El programa tiene tres rasgos distintivos destacados: (1) se centra en sistemas de soft¬ware de robótica: los estudiantes diseñan y construyen software de robótica hacia aplicaciones del mundo real, sin ser distraídos por problemas de hardware; (2) promueve el aprendizaje basado en proyectos: los estudiantes aprenden a través de asignaciones de proyectos semanales y un desafío final del curso; (3) el aprendizaje se implementa de manera colaborativa: los alumnos aprenden los conceptos básicos de colaboración y comunicación técnica en las conferencias y trabajan en equipo para diseñar e imp...
En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento servo-controlado por imáge... more En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento servo-controlado por imágenes. Se comienza partiendo de un algoritmo de seguimiento por procesamiento de imágenes de video desarrollado previamente [1], en el que la cámara de filmación se encuentra estática y se sigue a un objeto que se desplaza en el cuadro de la imagen enmarcándolo con una ventana. Se utiliza la posición de esa ventana de seguimiento para determinar las correcciones necesarias para mover a la cámara mediante servomotores de manera de mantener el objeto en el centro de la imagen. Para esto se generó una realimentación visual apropiada para un pedestal servo controlado de tipo azimutelevación cuyos ejes pueden moverse mediante dos motores de corriente continua. Se calibra la cámara de filmación, y se implementó una estrategia de control de realimentación de estado velocidad utilizando un algoritmo PID como estimador. Finalmente se presentan los resultados de los ensayos del sistema en tres escenarios diferentes con resultados exitosos en el seguimiento de i) un avión comercial, ii) un helicóptero en maniobra local y iii) un ave. Los resultados exitosos validan las etapas anteriores, y fundamentan mejoras futuras.
Este paper presenta una estrategia de seguimiento de objetivos aéreos basada en fusión sensorial ... more Este paper presenta una estrategia de seguimiento de objetivos aéreos basada en fusión sensorial para una plataforma de seguimiento óptico. Se describe la incorporación de datos de un sistema de posicionamiento global (GPS) a la información provista por un sensor óptico montado en la plataforma. Se especifica el método de recepción y procesamiento de la información y se utiliza un estimador de filtros de Kalman para la fusión de datos. El método propuesto es implementado experimentalmente y los resultados obtenidos evidencian un seguimiento robusto del objetivo en tiempo real.
This paper discusses an optical method for a bomb scoring system. It is based on two arrays of fi... more This paper discusses an optical method for a bomb scoring system. It is based on two arrays of fixed camera, used as sensors, and it employs trajectory estimation to compute the point of impact of ballistic bombs. It is designed according to the accuracy and speed requirements established by the Garabato Test Range in Argentina. The performance of the designed system is tested with scaled experiments and the results are shown.
This paper presents an adjustable algorithm for object tracking in a sequence of images. It is ... more This paper presents an adjustable algorithm for object tracking in a sequence of images. It is a method designed to be effective in applications where some of the information on the object tracked is known. To establish the object position and size in a frame, adaptive template matching, location prediction through known trajectory, border information in the image, and data acquired in previous frames are used. This algorithm behaves nicely with sequences of images where the tracked object size and features vary considerably. It is also robust to some levels of occlusion, and it can be adapted to simpler applications to compete in speed with a basic correlation algorithm.
This paper presents a fast algorithm for object tracking in an image sequence. It is a method tha... more This paper presents a fast algorithm for object tracking in an image sequence. It is a method that models the borders of the image as onedimensional histograms which are then used instead of templates in the matching procedure. The algorithm models the item being tracked as well as the background in the vicinity so as to then suppress it. It uses cross correlation to find the best match and weighted average to renew the model.
Resumen-En este trabajo se presenta el desarrollo de un seguidor electro óptico, TV Tracker. Se d... more Resumen-En este trabajo se presenta el desarrollo de un seguidor electro óptico, TV Tracker. Se describe la etapa mecánica así como la motorización del pedestal de dos ejes sobre el que se montó un sensor óptico para el seguimiento por imágenes. Luego se discute la máxima resolución alcanzable según la precisión de los sensores y herramientas para la instalación de la montura de seguimiento en el terreno. También se describe la etapa telemétrica de las coordenadas GPS del objetivo a seguir, que sirve de apoyo al seguimiento por imágenes en situaciones en que éstas no se encuentran disponibles debido a pérdida de la visibilidad del móvil. Se contrasta la precisión esperable de cada método de seguimiento (imágenes y GPS) y se explica el sentido de una fusión entre ambas fuentes de información para el seguimiento. También se describe el funcionamiento del software de comando del seguidor. Finalmente se ensaya el sistema en dos situaciones clave, primero se sigue un avión comercial en modo óptico sin asistencia del sistema de navegación satelital, y luego se sigue un objetivo en tierra bajo situaciones de visibilidad y ocultamiento de duración variable. Se presentan y analizan resultados y se proponen líneas de investigación futura.
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