Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Ανάλυση της δομής κίνησης σε ποτάμια για την αξιολόγηση επικίνδυνων συμβάντων

Bacharidis Konstantinos

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/DD28BC7F-58CA-4B9D-963D-8125ECDD9D71
Έτος 2016
Τύπος Μεταπτυχιακή Διατριβή
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Η εκτίμηση κίνησης αποτελεί ένα ευρέως εξεταζόμενο θέμα στον επιστημονικό κλάδο της Μηχανικής Όρασης έχοντας μάλιστα πληθώρα δημοσιευμένων αλγορίθμων και μεθοδολογιών. Στις μέρες μας, η Μηχανική Όραση και η εκτίμηση κίνησης χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση προβλημάτων στον πραγματικό κόσμο. Μια τέτοια εφαρμογή, με εξελισσόμενο επιστημονικό ενδιαφέρον, αποτελεί η εκτίμηση του πεδίου κίνησης ποταμών αξιοποιώντας δεδομένα βίντεο. Η ενσωμάτωση του κλάδου της Μηχανικής Όρασης στην εκτίμηση του πεδίου κίνησης των ποταμών μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας χαμηλού κόστους, γρήγορης, ακριβέστατης και πρωτίστως μη επεμβατικής μεθόδου εκτίμησης της επιφανειακής ταχύτητας ενός ποταμού.Αυτά τα χαρακτηριστικά τυγχάνουν ιδιαίτερης σημασίας δεδομένου ότι μέχρι τώρα, η εκτίμηση της ταχύτητας ενός ποταμού απαιτούσε μετρήσεις πεδίου χρησιμοποιώντας δαπανηρό συμβατικό εξοπλισμό, όπως επιταχυνσιόμετρα ή συσκευές βασιζόμενες σε τεχνολογία Doppler.Επιπροσθέτως, φυσικά φαινόμενα που έχουν ταχεία εμφάνιση, όπως πλημμυρικά φαινόμενα, είναι δύσκολο να παρακολουθηθούν, σε όλη τους την έκταση με τη χρήση συμβατικού εξοπλισμού. Από την άλλη πλευρά, ένα σύστημα παρακολούθησης βίντεο το οποίο συνοδεύεται με έναν αλγόριθμο εκτίμησης κίνησης μπορεί να επιτρέψει συνεχείς και ακριβείς μετρήσεις της ροής χωρίς να απαιτείται η επιτόπια παρουσία υδρολόγων και η χρήση εξοπλισμού που απαιτεί ανθρώπινο χειρισμό, υπο την προϋπόθεση ύπαρξης πηγής φωτός που θα επιτρέπει την απεικόνιση της σκηνής απο την κάμερα.Ωστόσο, η ανάπτυξη ενός αλγορίθμου εκτίμησης κίνησης για την περίπτωση ενός ρευστού μπορεί να αποτελέσει ένα δύσκολο έργο, εξαιτίας της δυναμικής φύσης της κίνησης του ρευστού, η οποία καθοδηγείται τόσο απο εσωτερικές όσο και απο εξωτερικές δυνάμεις, όπως ο αέρας και η βαρύτητα. Επιπλέον, κατά την εφαρμογή μεθοδολογιών βασιζόμενων σε επεξεργασία εικόνας σε προβλήματα του πραγματικού κόσμου, όπως είναι και η ανάπτυξη ενός συστήματος παρακολούθησης ποταμών, οι ερευνητές θα πρέπει επίσης να ασχοληθούν με μια σειρά από άλλα καθήκοντα, πέρα απο την επιλογή του κατάλληλου αλγόριθμου εκτίμησης κίνησης. Τα καθήκοντα αυτά εκτείνονται από την επιλογή του εξοπλισμού που θα χρησιμοποιηθεί και την τοπολογική αξιολόγηση της διάταξη παρακολούθησης σε συνδυασμό με τις δυνατότητες εξόρυξης δεδομένων που προσφέρονται, μέχρι και την εύρεση ενός τρόπου διασύνδεσης του 2-Διάστατου χώρου της εικόνας με τον 3-διαστάσεων πραγματικό κόσμο προκειμένου να φτάσει σε μια εκτίμηση της πραγματικής ταχύτητας του ποταμού.Η παρούσα διατριβή ασχολείται με το πρόβλημα της ανάπτυξης μιας διάταξης παρακολούθησης ροών ποταμών βασιζόμενη σε δεδομένα βίντεο, παρουσιάζοντας και συζητώντας τις μεθοδολογίες που μπορούν να αξιοποιηθούν καθώς το πως εν τέλει αναπτύχθηκαν σε κάθε ενότητα του συστήματος παρακολούθησης, εξαιρώντας όμως, το σχολιασμό και την αξιολόγηση της σχέσης απόδοσης - κόστους για τον εξοπλισμό που χρησιμοποιήθηκε στο πρωτότυπο του συστήματος. Συγκεκριμένα, προτείνουμε την χρήση μιας στερεοσκοπικής διάταξης παρακολούθησης η οποία επιτρέπει την συσχέτιση των διανυσματικών χώρων του πραγματικού κόσμου και του επιπέδου της εικόνας, επιτρέποντας έτσι τη διασύνδεση της 2-Διάστατης ταχύτητας στο επίπεδο της εικόνας και της 3-Διάστατης ταχύτητας του πραγματικού χώρου. Επιπλέον, παρουσιάζεται μια νέα πιθανοτική μέθοδος εκτίμησης κίνησης βασιζόμενη στα στερεοσκοπικά δεδομένα η οποία αξιολογεί κάθε πιθανή μετατόπιση με βάση τις δύο προβολές της παρακολουθούμενης σκηνής και η οποία εξάγει ένα πυκνό πεδίο κίνησης που αντιπροσωπεύει με ακρίβεια τα μοτίβα κίνησης που υπάρχουν στην επιφάνεια του ποταμού.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά