Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes

En este documento se presenta el paso a paso de la implementación en simulación de un sistema robótico que detecta y sigue a una persona

Autores:
Dorado Castillo, Dairon Danilo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/59195
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/59195
Palabra clave:
Robot
ROS
Visión por computador
Machine learning
Control
Procesamiento de imágenes
Robots móviles
Ingeniería
Rights
openAccess
License
Atribución 4.0 Internacional
id UNIANDES2_3feddae73f22d6f425786af98a8df39e
oai_identifier_str oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/59195
network_acronym_str UNIANDES2
network_name_str Séneca: repositorio Uniandes
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes
title Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes
spellingShingle Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes
Robot
ROS
Visión por computador
Machine learning
Control
Procesamiento de imágenes
Robots móviles
Ingeniería
title_short Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes
title_full Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes
title_fullStr Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes
title_full_unstemmed Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes
title_sort Detección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenes
dc.creator.fl_str_mv Dorado Castillo, Dairon Danilo
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv García Cárdenas, Juan José
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Dorado Castillo, Dairon Danilo
dc.contributor.jury.none.fl_str_mv Zambrano Jacobo, Andrés Felipe
dc.subject.keyword.none.fl_str_mv Robot
ROS
Visión por computador
Machine learning
Control
Procesamiento de imágenes
Robots móviles
topic Robot
ROS
Visión por computador
Machine learning
Control
Procesamiento de imágenes
Robots móviles
Ingeniería
dc.subject.themes.es_CO.fl_str_mv Ingeniería
description En este documento se presenta el paso a paso de la implementación en simulación de un sistema robótico que detecta y sigue a una persona
publishDate 2022
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2022-07-26T19:05:56Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2022-07-26T19:05:56Z
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2022-10-25
dc.type.es_CO.fl_str_mv Trabajo de grado - Pregrado
dc.type.driver.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.version.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.coar.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.content.es_CO.fl_str_mv Text
dc.type.redcol.none.fl_str_mv http://purl.org/redcol/resource_type/TP
format http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
status_str acceptedVersion
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1992/59195
dc.identifier.instname.es_CO.fl_str_mv instname:Universidad de los Andes
dc.identifier.reponame.es_CO.fl_str_mv reponame:Repositorio Institucional Séneca
dc.identifier.repourl.es_CO.fl_str_mv repourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/
url http://hdl.handle.net/1992/59195
identifier_str_mv instname:Universidad de los Andes
reponame:Repositorio Institucional Séneca
repourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/
dc.language.iso.es_CO.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.references.es_CO.fl_str_mv Algabri, R., y Choi, M.-T. (2020). Deep-learning-based indoor human following of mobile robot using color feature. Sensors, 20 (9). Descargado de https://www.mdpi.com/1424-8220/20/9/2699 doi: 10.3390/s20092699
Casadiego López, J. (2020). Implementación de sistema de detección de personas para un robot guía usando visión por computador. Uniandes.
et. al., G. J. (2021, octubre). ultralytics/yolov5: v6.0 - YOLOv5n Nano models, Roboflow integration, TensorFlow export, OpenCV DNN support. Zenodo. Descargado de https://doi.org/10.5281/zenodo .5563715 doi: 10.5281/zenodo.5563715
Forsyth, D. A., y Ponce, J. (2015). Computer vision: A modern approach: A modern approach. Pearson Education.
Braun, T., Etery, K., y Berns, K. (2005, 01). Detecting and following humans with a mobile robot. Proc. of the EOS Conference on Industrial Imaging and Machine Vision.
Cacace, J., y Joseph, L. (2018). Mastering ros for robotics programming, second edition: Design, build, and simulate complex robots using the robot operating system, 2nd edition. Packt Publishing.
Itseez. (2015). Open source computer vision library. https://github.com/itseez/opencv.
Kawarazaki, N., Kuwae, L. T., y Yoshidome, T. (2015). Development of human following mobile robot system using laser range scanner. Procedia Computer Science, 76 , 455-460. Descargado de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877050915038119 (2015 IEEE International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors (IEEE IRIS2015)) doi: https://doi.org/10.1016/ j.procs.2015.12.310
Nas-Programmer. (s.f.). Nas-programmer/path-finding: Path finding algorithms. Descargado de https:// github.com/nas-programmer/path-finding
Pinilla Ramírez, J. (2019). Detección y seguimiento de una persona con un robot móvil. Uniandes.
dc.rights.license.spa.fl_str_mv Atribución 4.0 Internacional
dc.rights.uri.*.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv Atribución 4.0 Internacional
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.extent.es_CO.fl_str_mv 28 páginas
dc.format.mimetype.es_CO.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.es_CO.fl_str_mv Universidad de los Andes
dc.publisher.program.es_CO.fl_str_mv Ingeniería Electrónica
dc.publisher.faculty.es_CO.fl_str_mv Facultad de Ingeniería
dc.publisher.department.es_CO.fl_str_mv Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
institution Universidad de los Andes
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/4121aea0-093d-4d08-8309-e80caf5e2e0e/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/8bfda185-da57-4f62-b68f-3cf545e7d51f/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/280be92b-7402-4fae-94b5-0ae9f31a15d2/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/c584f709-3ca0-40be-93d5-1826682df9ba/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/3fa2d3b5-f371-46d7-9555-37307073ed75/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/37d2448f-e19b-4420-aa83-0806f10f0bd0/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/756b0497-2936-4f41-9f46-53f4316b1755/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/487ea604-0e36-4bcd-9924-9e978c0d5cc4/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 5aa5c691a1ffe97abd12c2966efcb8d6
3981e993c52ac5a1636ef3246b41c6f6
db1a433cad31d1f9497ce133ffa83038
1b91ec65d06ff6dce4f28c8320ba56bb
0625b6ceda33bb9c9bd57c6b7cc42adc
9670d1c0267b7721531fe908f5cf9053
4491fe1afb58beaaef41a73cf7ff2e27
0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio institucional Séneca
repository.mail.fl_str_mv adminrepositorio@uniandes.edu.co
_version_ 1831927833845301248
spelling Atribución 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2García Cárdenas, Juan Joséc14ba7f5-0608-4c13-9621-1626b932e9e8600Dorado Castillo, Dairon Danilo74fe9db0-f52b-454a-a258-174d1a1a3a12600Zambrano Jacobo, Andrés Felipe2022-07-26T19:05:56Z2022-07-26T19:05:56Z2022-10-25http://hdl.handle.net/1992/59195instname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional Sénecarepourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/En este documento se presenta el paso a paso de la implementación en simulación de un sistema robótico que detecta y sigue a una personaEn este proyecto se realiza el diseño, simulación y resultados de un sistema robótico autónomo de detección y seguimiento de una persona en diferentes escenarios: sola, con obstáculos y con otras personas. Todo se basa estrictamente en visión por computador y se desarrolló en el software de simulación VREP en conjunto con ROS Kinetic en python 3.9. Se explica también como se usaron las siguientes herramientas computacionales y de machine learning: el algoritmo de detección YOLOv5n, Suppor vector machines, segmentación basada en el algoritmo K-means, flujo óptico, y la odometría del robot diferencial Pioneer3DX. Se muestra además el algoritmo de control usado para mantener centrada la persona en la parte anterior del sistema robótico. Finalmente se evidencia como la articulación de todo lo anterior valida las estrategias propuestas.Ingeniero ElectrónicoPregradoRobótica móvil28 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y ElectrónicaDetección y seguimiento de humanos en un robot basado en procesamiento de imágenesTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPRobotROSVisión por computadorMachine learningControlProcesamiento de imágenesRobots móvilesIngenieríaAlgabri, R., y Choi, M.-T. (2020). Deep-learning-based indoor human following of mobile robot using color feature. Sensors, 20 (9). Descargado de https://www.mdpi.com/1424-8220/20/9/2699 doi: 10.3390/s20092699Casadiego López, J. (2020). Implementación de sistema de detección de personas para un robot guía usando visión por computador. Uniandes.et. al., G. J. (2021, octubre). ultralytics/yolov5: v6.0 - YOLOv5n Nano models, Roboflow integration, TensorFlow export, OpenCV DNN support. Zenodo. Descargado de https://doi.org/10.5281/zenodo .5563715 doi: 10.5281/zenodo.5563715Forsyth, D. A., y Ponce, J. (2015). Computer vision: A modern approach: A modern approach. Pearson Education.Braun, T., Etery, K., y Berns, K. (2005, 01). Detecting and following humans with a mobile robot. Proc. of the EOS Conference on Industrial Imaging and Machine Vision.Cacace, J., y Joseph, L. (2018). Mastering ros for robotics programming, second edition: Design, build, and simulate complex robots using the robot operating system, 2nd edition. Packt Publishing.Itseez. (2015). Open source computer vision library. https://github.com/itseez/opencv.Kawarazaki, N., Kuwae, L. T., y Yoshidome, T. (2015). Development of human following mobile robot system using laser range scanner. Procedia Computer Science, 76 , 455-460. Descargado de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877050915038119 (2015 IEEE International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors (IEEE IRIS2015)) doi: https://doi.org/10.1016/ j.procs.2015.12.310Nas-Programmer. (s.f.). Nas-programmer/path-finding: Path finding algorithms. Descargado de https:// github.com/nas-programmer/path-findingPinilla Ramírez, J. (2019). Detección y seguimiento de una persona con un robot móvil. Uniandes.201519887PublicationLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81810https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/4121aea0-093d-4d08-8309-e80caf5e2e0e/download5aa5c691a1ffe97abd12c2966efcb8d6MD51THUMBNAILDetecciónYSeguimientoDeHumanosEnUnRobotBasadoEnProcesamientoDeImagenes.pdf.jpgDetecciónYSeguimientoDeHumanosEnUnRobotBasadoEnProcesamientoDeImagenes.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12105https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/8bfda185-da57-4f62-b68f-3cf545e7d51f/download3981e993c52ac5a1636ef3246b41c6f6MD58formatoTesisF.pdf.jpgformatoTesisF.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg15776https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/280be92b-7402-4fae-94b5-0ae9f31a15d2/downloaddb1a433cad31d1f9497ce133ffa83038MD510ORIGINALDetecciónYSeguimientoDeHumanosEnUnRobotBasadoEnProcesamientoDeImagenes.pdfDetecciónYSeguimientoDeHumanosEnUnRobotBasadoEnProcesamientoDeImagenes.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf6855181https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/c584f709-3ca0-40be-93d5-1826682df9ba/download1b91ec65d06ff6dce4f28c8320ba56bbMD55formatoTesisF.pdfformatoTesisF.pdfHIDEapplication/pdf246109https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/3fa2d3b5-f371-46d7-9555-37307073ed75/download0625b6ceda33bb9c9bd57c6b7cc42adcMD56TEXTDetecciónYSeguimientoDeHumanosEnUnRobotBasadoEnProcesamientoDeImagenes.pdf.txtDetecciónYSeguimientoDeHumanosEnUnRobotBasadoEnProcesamientoDeImagenes.pdf.txtExtracted texttext/plain39928https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/37d2448f-e19b-4420-aa83-0806f10f0bd0/download9670d1c0267b7721531fe908f5cf9053MD57formatoTesisF.pdf.txtformatoTesisF.pdf.txtExtracted texttext/plain1163https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/756b0497-2936-4f41-9f46-53f4316b1755/download4491fe1afb58beaaef41a73cf7ff2e27MD59CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8908https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/487ea604-0e36-4bcd-9924-9e978c0d5cc4/download0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108MD521992/59195oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/591952023-10-10 19:43:05.136http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.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