Σχεδίαση συστήματος σταθμού έγκαιρης προειδοποίησης με χρήση μηχανικής όρασης και αυτόνομης πλοήγησης UV

Καρανάτσιος, Δημήτριος

Design and implementation of a unified surveillance system with computer vision, icluding a surveillance station and an autonomous UV

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Καρανάτσιος, Δημήτριος

Date

2023-12

Advisor

Papakitsos, Evangelos

Μεταπτυχιακή εργασία (2.615Mb)

Keywords

Μηχανική μάθηση ; Python ; Android ; TensorFlow ; Tkinter ; OpenCV ; Raspberry Pi ; Γραφικό περιβάλλον ; Σταθμός παρατήρησης ; Λογισμικό

Abstract

Στην συγκεκριμένη διπλωματική εργασία, παρουσιάζεται ένα μοντέλο ενοποιημένου συστήματος σταθμού έγκαιρης προειδοποίησης – μη επανδρωμένου οχήματος. Βασικό χαρακτηριστικό του συστήματος αυτού, αποτελεί η χρήση μηχανικής όρασης για τον εντοπισμό των αντικειμένων – στόχων. Για την πληρέστερη παρουσίαση των δυνατοτήτων του συστήματος, η ανάπτυξή του έχει γίνει σε μορφή σταθερού και κινητού σταθμού. Αρχικά, γίνεται μια θεωρητική παρουσίαση και ανάλυση του τομέα της μηχανικής μάθησης καθώς και των βασικών μοντέλων και εργαλείων που χρησιμοποιήθηκαν. Ακολουθεί η ανάλυση λειτουργίας του συστήματος και του υλικού που χρησιμοποιήθηκε για τον σταθμό αναγνώρισης αλλά και την εξομοίωση των βασικών λειτουργιών του μη επανδρωμένου συστήματος. Τέλος, ακολουθεί η αναλυτική παρουσίαση των μορφών μηχανικής όρασης που αναπτύχθηκαν, οι οποίες καταδεικνύουν τις δυνατότητες του συστήματος, αλλά και τα πεδία πολιτικών και στρατιωτικών εφαρμογών τους.

Abstract

This thesis presents a unified surveillance system which consists of a surveillance station and an unmanned vehicle (UV). Main feature of this system, is the use of computer vision for the detection of target objects. For a better presentation of its capabilities, two different modes of surveillance stations have been developed, one of fixed position and one mobile. Initially, there is a theoretical presentation of computer vision and especially of its main models and tools which have been used in this application. What follows is the analysis of main system functionality and the hardware which has been used for the surveillance station and the simulation of the unmanned vehicle. Finally, there is the presentation of all computer vision modes which were developed and are indicative for the capabilities of the system, as well as its possible civilian and military implementation.