Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"PRZEMYSŁAW BARAŃSKI"

Układ nawigacji zliczeniowej do korekcji odczytów GPS w terenie miejskim

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono układ elektroniczny do korekcji odczytów GPS w terenie miejskim. Układ ten jest noszony przez pieszego. Zaprojektowane urządzenie zawiera czujnik GPS, akcelerometr oraz kompas elektroniczny. Akcelerometr służy do zliczania kroków oraz pomiaru ich długości. Kompas elektroniczny wykorzystywany jest do określenia kierunku marszu osoby. W przypadku stwierdzenia niedokładności odczytów GPS, położenie geograficzne pieszego jest korygowane na podstawie odczytów z czujnika przyspieszenia oraz kompasu elektronicznego. Abstract. The article presents an electronic device for correcting GPS readouts in urban terrain by a sensor carried by a pedestrian. The device consists of a GPS sensor, accelerometer and digital compass. The accelerometer is used to detect steps of a person [...]

Stereoskopowe wyznaczanie głębi z wykorzystaniem układu logicznego FPGA

Czytaj za darmo! »

W pracy opisano system stereowizyjny składający się z kamer cyfrowych i uniwersalnego układu logicznego FPGA. Wyznaczanie mapy głębi ze stereoskopii wymaga dużego nakładu obliczeń. Obliczenia te po odpowiednim zrównolegleniu zrealizowano w układzie FPGA. Uzyskana szybkość wyznaczania map głębi o rozmiarze 600×800 punktów wynosi 24 obrazy na sekundę. Celem badań jest odpowiednie połączenie podejścia wykorzystującego układy programowalne i implementację programową algorytmów filtracji. Abstract. A stereovision system consisting of digital cameras and FPGA device is described in the paper. Computation of depth maps demands large number of computations. These computations after appropriate decomposition were mapped onto the FPGA device. The achieved frame rate of the computed 600×800 pixels’ depth images is 24 fps. The aim of the study is to find an optimum trade-off between hardware and software implementations of the depth estimation algorithms from stereoscopy. (Depth estimation from stereoscopy implemented in an FPGA platform). Słowa kluczowe: system stereowizyjny, FPGA, rektyfikacja, SAD, mapa głębi. Keywords: stereovision, FPGA, stereo-camera, disparity, depth-map, SAD, rectification. Wstęp Stereowizja stanowi jedną z pasywnych (nie wymaga własnego źródła światła, lecz wykorzystuje oświetlenie zewnętrzne) technik wyznaczania głębi obserwowanej sceny, wykorzystującej obrazy z dwóch odpowiednio oddalonych od siebie kamer. Zaletą techniki stereowizyjnej jest możliwość wykorzystania prostych (i tanich) kamer cyfrowych, wyznaczanie głębi sceny dla dużych odległości (rzędu kilkudziesięciu metrów) oraz duża liczba dostępnych algorytmów. Do wad tej techniki należy zaliczyć duży wymagany nakład obliczeń, konieczność żmudnej kalibracji kamer oraz trudności z wyznaczaniem głębi dla obszarów pozbawionych tekstury [1]. Kamery typu Time-of-Flight (TOF) pozwalają na uzyskanie obrazu głębi na podstawie pomiaru czasu przelotu wiązki światła[...]

System rozpoznawania komend głosowych z zastosowaniem systemu wbudowanego DOI:10.15199/ELE-2014-151


  Technologia rozpoznawania mowy znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach. Przykładem może być komunikacja osoby niepełnosprawnej z komputerem lub sterowanie wybranymi niekrytycznymi funkcjami w samolocie. Rozpoznawanie mowy zdobywa coraz szersze uznanie w telefonicznych centrach obsługi klienta, gdzie osoba dzwoniąca opisuje swój problem słownie. System automatycznie łączy do odpowiedniego konsultanta [1]. Mimo wielu prowadzonych badań problem rozpoznawania mowy jest problemem otwartym i trudnym o czym może świadczyć projekt Siri, który jest rozwijany od roku 2010 i pochłonął ponad 100 milionów dolarów [2]. W uproszczeniu, z punktu widzenia przetwarzania sygnałów, za wytwarzanie mowy odpowiedzialne są struny głosowe oraz tzw. trakt głosowy [3]. Widmo drgających strun głosowych przedstawiono na rysunku 1. Widmo takie posiada szereg harmonicznych. Pierwsza harmoniczna nazywana jest podstawową częstotliwością tonu krtaniowego. Dźwięk drgających strun głosowych nazywany jest pobudzeniem krtaniowym. W przypadku głosek bezdźwięcznych ("p", "t", "k", "f", "s", "ś", "sz", "c", "ć", "cz", "ch") pobudzenia krtaniowego nie ma. Trakt głosowy pełni rolę filtru modelującego widmo sygnału mowy. Charakterystyka traktu głosowego zależy od ułożenia języka, żuchwy, warg, podniebienia. W wyniku połączenia tonu krtaniowego oraz traktu głosowego otrzymujemy na charakterystyce widmowej cztery skupiska o dużej energii, które nazywamy formantami. Powyższy schemat generacji sygnału mowy nazywany jest również modelem źródło-fil[...]

TESTY SYSTEMU TELENAWIGACJI DLA OSÓB NIEWIDOMYCH DOI:10.15199/59.2015.4.22


  W referacie opisano testy systemu zdalnej nawigacji dla osób niewidomych. Niewidomy otrzymuje słowne wskazówki nawigacyjne od zdalnego przewodnika na podstawie przesyłanych obrazów z urządzenia noszonego przez osobę niewidomą. Testy systemu pokazały dużą skuteczność systemu we wspomaganiu osób niewidomych w ostrzeganiu o przeszkodach oraz w orientacji przestrzennej. W referacie zawarto wyniki testów, w których rejestrowano parametry transmisji danych oraz odpowiedzi uczestników testu na ankietę oceny użytkowej systemu. 1. WSTĘP Wg danych Światowej Organizacji Zdrowia, 285 milionów ludzi doświadcza problemów ze wzrokiem, a 39 milionów osób to niewidomi [1]. Odsetek liczby osób mających problemy ze wzrokiem w Europie wynosi ok. 1,75%. Liczba ta nieprzerwanie wzrasta ze względu na starzejące się społeczeństwa. Mimo znacznego postępu technologicznego, problem swobodnego i bezpiecznego poruszania się osób niewidomych pozostaje nadal nierozwiązany. Większość osób niewidomych korzysta z podstawowych środków wspomagających poruszanie się, przede wszystkim z białej laski i rzadziej z psa przewodnika. Środki te, mimo dużego wsparcia, nie zapewniają swobodnego podróżowania. Biała laska pomaga wykrywać przeszkody znajdujące się w bezpośrednim otoczeniu niewidomego, angażuje jedną rękę i nie zapewnia wykrycia przeszkód na wysokości głowy. Na świecie, od wielu lat prowadzonych jest wiele prac nad elektronicznymi urządzeniami wspomagającymi poruszanie się osób niewidomych [2]. Urządzenia te można podzielić na dwie kategorie: urządzenia do wykrywania przeszkód (ang. Obstacle Detectors, OD) i systemy nawigacji. Urządzenia OD są pomocne w tzw. mikro-nawigacji i służą do omijania przeszkód i orientacji w bezpośrednim otoczeniu [4]. Systemy nawigacji zaś są pomocne w tzw. makro-nawigacji, tj. są przeznaczone do określenia położenia geograficznego i jego zmian w trakcie przemieszczania się wzdłuż zadanej ścieżki. Technologie stosowane w [...]

System bezprzewodowej lokalizacji obiektów

Czytaj za darmo! »

System bezprzewodowej lokalizacji został zaprojektowany w celu automatycznego wyznaczania pozycji obiektów na płaszczyźnie dwuwymiarowej. Składa się on z sieci bezprzewodowych, zasilanych bateryjnie urządzeń nazywanych węzłami. Każdy nowy węzeł (nazywany węzłem lokalizowanym) dołączony do sieci jest w stanie automatycznie wyznaczyć swoją pozycje na podstawie danych odebranych z trzech węzłó[...]

System syntezy mowy polskiej do zastosowań w urządzeniach mobilnych


  Obecnie najczęściej stosowane są dwie metody syntezy mowy: konkatenacyjna oraz korpusowa. W początkowym etapie prac nad syntezą mowy wykorzystywano głównie metodę formantową, w której dźwięki generowane są parametrycznie za pomocą częstotliwości charakterystycznych (formanty). Metoda ta wymaga bardzo małej pojemności pamięci, ale jakość generowanej mowy jest niska, męcząca przy odsłuchu i przypomina "mowę robota". Metoda konkatenacyjna polega na łączeniu jednostek fonetycznych, wydzielonych z nagranych wcześniej wypowiedzi. Metoda ta charakteryzuje się bardzo dobrą zrozumiałością uzyskanej mowy syntetycznej. Wadą jest konieczność wcześniejszego przygotowania bazy jednostek fonetycznych oraz ich przechowania. W metodzie tej nie są z reguły wykonywane operacje matematyczne na próbkach dźwięku, dzięki temu charakteryzuje się ona bardzo małym nakładem obliczeniowym. Ze względu na rodzaj użytych jednostek fonetycznych, syntezatory konkatenacyjne dzielą się na: - fonemowe - do syntezy słów stosuje się o fonemy (głoski), które są podstawową jednostką dźwięku. Liczba fonemów to około kilkadziesiąt. Właściwości fonemów zależą bardzo od kontekstu (sąsiedztwa innych głosek). Syntezowana mowa zawiera dużo słyszalnych artefaktów związanych z nieciągłością widma i energii sygnału dla sąsiednich fonemów, - difonowe - difon składa się z dwóch fonemów, przy czym zaczyna się w połowie pierwszego fonemu, a kończy się w połowie drugiego fonemu. Właściwości difonów zależą w mniejszym stopniu od sąsiedztwa innych difonów, natomiast ich liczba wynosi około 1400. Rysunek 1 przedstawia podział wyrazu na fonemy oraz difony, - trifonowe - trifon składa się z trzech fonemów. Początek i koniec występują w połowie skrajnych fonemów. Ich liczba wynosi około 27000, - sylabowe - sylaby w bardzo małym stopniu zależą od kontekstu, dzięki czemu syntezowana mowa charakteryzuje się bardzo dobrą naturalnoś[...]

Zastosowanie czujników inercyjnych i metody Monte Carlo do korekcji odczytów GPS w terenie miejskim


  W artykule omówiono metodę korekcji odczytów GPS, w którym zastosowano metodę Monte Carlo oraz zbudowany układ elektroniczny do pomiaru względnego przemieszczenia obiektu nawigowanego, na podstawie odczytów z akcelerometru oraz żyroskopu elektronicznego. Opracowany algorytm polega na tworzeniu dużej liczby tzw. cząstek, które symbolizują hipotetyczny stan pewnego układu sterowania. Każda cząstka jest reprezentowana przez położenie geograficzne (długość oraz szerokość geograficzną) oraz związaną z nim wagę. Waga odzwierciedla prawdopodobieństwo wystąpienia danego stanu. Położenie geograficzne układu jest zatem dane przez rozkład przestrzenny cząstek o różnych prawdopodobieństwach ich wystąpienia. Budowa układu Uproszczony schemat blokowy zbudowanego układu elektronicznego pokazano na rysunku 1. Układ scalony ADIS16350 jest czujnikiem 6DOF (ang. 6 Degrees of Freedom). Zawiera on 3-osiowy żyroskop oraz 3-osiowy czujnik przyśpieszenia. Układ jest wyposażony w czujniki temperatury, które służą do kompensacji temperaturowej układu. Jest to szczególnie ważne w przypadku żyroskopów, które wykazują tzw. dryft temperaturowy. Czujnik żyroskopowy wytwarza dane o wartościach proporcjonalnych do prędkości kątowej układu. W przypadku występowania dryftu temperaturowego, żyroskop wytwarza niezerowe odchylenie kątowe układu związane z obrotem wokół danej osi, zgodnie ze wzorem (1). (1) gdzie: Δφ - odchylenie kątowe układu, wskazywana przez czujnik żyroskopowy, ωdryft - prędkość kątowa dryftu. Dane z akcelerometru służą do detekcji kroków oraz estymacji ich długości. Mierzone jest przyspieszenie w osi przyspieszenia ziemskiego. Dokładny opis algorytmu detekcji kroków oraz wyznaczania ich długości zawarto w pracy [1]. Dane z układu ADIS16350 są odczytywane przez cyfrowy interfejs SPI. Jako odbiornik GPS zastosowano miniaturowy scalony odbiornik GPMMOPA6B wytwarzający następujące dane: szerokość geograficzna, długość geogr[...]

System telenawigacji dla osoby niewidomej


  Od kilku lat w Instytucie Elektroniki Politechniki Łódzkiej trwają prace badawcze i wdrożeniowe, których celem jest opracowanie systemu nawigacji dla osób niewidomych oraz rozwiązań wspomagających podróżowanie w mieście zarówno tych osób, jak i słabowidzących (www.naviton.pl). Z ankiet przeprowadzonych z nimi wynika, że istnieją bariery ograniczające ich mobilność. Respondenci wskazywali na takie problemy, jak trudność omijania przeszkód, znajdowania drogi i marszu wzdłuż zadanej ścieżki do punktu docelowego oraz korzystania ze środków transportu miejskiego. Z przeprowadzonego rozeznania literatury tematu wynika, że istnieje wiele opracowań urządzeń do wspomagania osób niewidomych w samodzielnym poruszaniu się (Electronic Travel Aids - ETA). Są to m.in. urządzenia do punktowej detekcji przeszkód (wyposażane w czujniki ultradźwiękowe i dalmierze laserowe) lub systemy wizyjne (m.in. stereowizyjne), orientujące w otoczeniu za pomocą "obrazów" dźwiękowych lub bodźców dotykowych. Obszerniejszy przegląd urządzeń tej klasy można znaleźć w opracowaniach [1, 2]. Rozwijane są również systemy nawigacji satelitarnej (z interfejsem głosowym), przeznaczone specjalnie dla osób niewidomych. Polskim urządzeniem wykorzystującym nawigację GPS jest Nawigator firmy Migraf (www. migraf.pl). W literaturze opisano też kilka oryginalnych systemów prototypowych, w których zastosowano sieć tzw. radiolatarni wbudowanych w infrastrukturę przestrzeni miejskiej. Radiolatarnie komunikują się bezprzewodowo z osobami niewidomymi (m.in. z zastosowaniem techniki RFID - Radio-frequency identification lub promieni w podczerwieni) i informują o ich lokalnej i globalnej pozycji geograficznej [3]. Niestety, żadne z tych urządzeń klasy ETA nie jest powszechnie [...]

Algorytm sterowania czterowirnikowcem


  Platformy latające obecnie zyskują dużą popularność ze względu na coraz mniejszy koszt części mechanicznych, takich jak silniki bezszczotkowe, śmigła oraz części elektroniczne, takie jak akcelerometry i żyroskopy. Dokładność czujników inercyjnych typu MEMS wzrosła znacząco w ostatnich czasach, co pozwala na dokładne sterowanie platform wielowirnikowych. Platformy pionowego startu VTOL (ang. Vertical Take-Off and Landing), znajdują zastosowanie w terenach zabudowanych ze względu na ograniczoną powierzchnię miejsc do startu i lądowania. Aplikacje platform wielowirnikowych obejmują m.in. nadzorowanie obiektów jak np. fabryk, stadionów [1] oraz zachowania ludzi, dużych zgrupowań, śledzenia osób podejrzanych [2] itp. Platformy wielowirnikowe mają tę zaletę w stosunku do helikopterów, że nie wymagają śmigła o zmiennym skoku, które jest skomplikowane i kosztowne. Budowa Zbudowane urządzenie składa się z czterech silników bezszczotkowych trójfazowych, prądu stałego BLDC (ang. Brushless Direct Current Motor). Silniki są osadzone na aluminiowej ramie o przekroju prostokątnym. Rama wykonana z ceowników była lżejsza, ale była podatna na skręcanie w podłużnej osi, co powodowało wibrowanie całej konstrukcji i w efekcie prowadziło do dużych zakłóceń akcelerometrów. Konstrukcję mechaniczną urządzenia pokazano na rys. 1. Silniki M1 oraz M3 kręcą się w kierunku przeciwnym do ωZ. Powoduje to powstanie momentu siły skierowanego przeciwnie (tj. zgodnie z ωZ), zgodnie z zasadą zachowania momentu krętu. Moment ten powoduje obrót całej konstrukcji wokół punktu C w kierunku wyznaczonym przez ωZ. Silniki M2 oraz M4 kręcą się zgodnie z kierunkiem ωZ. Powstający moment siły równoważy więc moment siły powstały od silników M1 oraz M3. Jeśli konstrukcja obróci się w kierunku ωY, spowoduje to wystąpienie prędkości kątowej ωY oraz przyśpieszenia w osi X lokalnego układu współrzędnych. Aby skompensować to wychylenie należy zwi[...]

 Strona 1