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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Navegação autônoma por visão monocular sobre linhas de transmissão elétrica com base em redes neurais e transformada de hough
Title Alternative: Monocular vision navigation for aerial inspection of electric transmission lines based on neural networks and hough transform
Author: Souza, Victor Cesar de, 1989-
Advisor: Kurka, Paulo Roberto Gardel, 1958-
Abstract: Resumo: A inspeção de instalações de linhas aéreas de energia pode ser convenientemente abor-dada usando veículos aéreos autônomos não tripulados VAANT¿s do tipo quadricóptero. Os VAANT¿s são capazes de realizar tarefas sofisticadas, como o voo autônomo, baseado em in-formações visuais. Nesta tese, foi proposto uma nova solução para o problema de navegação autônoma sobre linhas de energia baseada somente em visão monocular. O método usa Deep Neural Networks(DNN) e a transformada de Hough para discernir com sucesso as imagens da linha de energia das informações ambientais, que é um resultado essencial para realizar a navegação totalmente autônoma baseada em visão. O método é validado através de simulação computacional e testes reais, demonstrando eficiência em condições críticas de navegação onde se faz necessário determinar a existência das linha de energia e as mudanças de direção dos ângulos retos no trajeto. Dentro do estado da arte, este é o único método capaz de solucionar tais restrições no âmbito da navegação sobre linhas de transmissão elétrica sem necessitar de nenhuma informação prévia sobre a localização do robô, instalação de infraestrutura externa,sensores inerciais ou de geolocalização. Apresentando baixo custo por utilizar somente sensor de visão monocular a bordo, o método proposto, mostra-se modular e pode ser incorporado em estratégias de navegação para aplicações de vigilância automática

Abstract: Inspection of overhead power line installations can be conveniently addressed using VAANT¿s autonomous aerial vehicles (UAAV) of the quadcopter type. UAAV are capable of performing sophisticated tasks, such as autonomous flight, based on visual information. In this thesis, a new solution to the problem of autonomous navigation over power lines based on monocular vision was proposed. The method uses Deep Neural Networks(DNN) and the Hough transform to successfully discern the power line images from environmental information, which is an essential result for performing fully autonomous, vision-based navigation. The method is validated through computer simulation and real tests, showing efficiency in critical navigation conditions where it is necessary to determine the existence of the powerlines and the changes in direction of the right angles in the path. Within the state of the art, this is the only method capable of solving such restrictions in the context of navigation over electric transmission lines without requiring any prior information about the location of the robot, installation of external infrastructure, inertial sensors or geolocation. Presenting a low cost for using only monocular vision sensors on board, the proposed method is modular and can be incorporated into navigation strategies for automatic surveillance applications
Subject: Redes neurais (Computação)
Navegação autônoma
Linhas elétricas aéreas
Processamento de imagens
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: SOUZA, Victor Cesar de. Navegação autônoma por visão monocular sobre linhas de transmissão elétrica com base em redes neurais e transformada de hough. 2020. 1 recurso online (76 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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