Tato práce se zabývá sledováním pohybu sférického kyvadla pomocí kamerového senzoru. Nejprve byl vytvořen matematický model sférického kyvadla. Dále byly navrženy algoritmy pro sledování odhadu polohy, rychlosti a zrychlení pohybujícího se objektu, které byly následně ověřeny metodou simulace. Pro návrh algoritmů byl použit lineární identický rekonstruktor stavu a Kalmanův filtr. Následně byl v řídicím systému REX vytvořen model, pro sledování volně kývajícího se kyvadla a následného zpracování dat z kamerového senzoru. Výsledné údaje získané pomocí kamerového senzoru byly porovnány s daty vygenerované simulací modelu kyvadla.
Annotation in English
This thesis focuses on tracking of motion of spherical pendulum with help of camera sensor. For first, mathematical model of spherical pendulum was developed. Next, the algorithms for tracking of estimation of position, velocity and acceleration of moving object were designed and then, they were verifyed by simulation method.
For designation of algorithms were used linear identical state observer and Kalman filter. Then, in REX Controls system, was created model for tracking of freely dangling pendulum and subsequent processing of data from the camera sensor. The resulting data acquired from camera sensor were compared with data generated by simulation model of pendulum.
spherical pendulum, model, linear identical state observer, Kalman filter, extended Kalman filter, REX, camera sensor
Length of the covering note
62 s.
Language
CZ
Annotation
Tato práce se zabývá sledováním pohybu sférického kyvadla pomocí kamerového senzoru. Nejprve byl vytvořen matematický model sférického kyvadla. Dále byly navrženy algoritmy pro sledování odhadu polohy, rychlosti a zrychlení pohybujícího se objektu, které byly následně ověřeny metodou simulace. Pro návrh algoritmů byl použit lineární identický rekonstruktor stavu a Kalmanův filtr. Následně byl v řídicím systému REX vytvořen model, pro sledování volně kývajícího se kyvadla a následného zpracování dat z kamerového senzoru. Výsledné údaje získané pomocí kamerového senzoru byly porovnány s daty vygenerované simulací modelu kyvadla.
Annotation in English
This thesis focuses on tracking of motion of spherical pendulum with help of camera sensor. For first, mathematical model of spherical pendulum was developed. Next, the algorithms for tracking of estimation of position, velocity and acceleration of moving object were designed and then, they were verifyed by simulation method.
For designation of algorithms were used linear identical state observer and Kalman filter. Then, in REX Controls system, was created model for tracking of freely dangling pendulum and subsequent processing of data from the camera sensor. The resulting data acquired from camera sensor were compared with data generated by simulation model of pendulum.
spherical pendulum, model, linear identical state observer, Kalman filter, extended Kalman filter, REX, camera sensor
Research Plan
Seznamte se s principy odhadu pohybového stavu objektu na základě vizuální informace z digitální kamery.
Navrhněte podrobný algoritmus odhadu polohy, rychlosti a zrychlení pohybujícího se objektu na základě Kalmanova filtru a dat z kamery.
Navržený algoritmus ověřte na odhadu pohybového stavu volně kývajícího se kyvadla. Srovnejte údaje obdržené z kamerového senzoru a simulačního modelu kyvadla.
Obdržené výsledky podrobně zhodnoťte a navrhněte příslušná zdokonalení vyvinutého senzoru.
Research Plan
Seznamte se s principy odhadu pohybového stavu objektu na základě vizuální informace z digitální kamery.
Navrhněte podrobný algoritmus odhadu polohy, rychlosti a zrychlení pohybujícího se objektu na základě Kalmanova filtru a dat z kamery.
Navržený algoritmus ověřte na odhadu pohybového stavu volně kývajícího se kyvadla. Srovnejte údaje obdržené z kamerového senzoru a simulačního modelu kyvadla.
Obdržené výsledky podrobně zhodnoťte a navrhněte příslušná zdokonalení vyvinutého senzoru.
