カメラ搭載マイクロマウス Camera mouse mm-6 / 7 / 8

mm7a-imgproc

mm-7a 決勝迷路画像

2013年 34回大会決勝でのエギジビション走行でmm-7aが撮影した画像と処理結果を紹介します。

カメラ高さZcと方位角θを変えながら撮影した6枚の画像と逆射影変換した画像です。変換画像に重畳している白い点は、サーチした迷路交点です。
マウスを迷路スタート地点に置くと、スタート地点のセンターでその場回転し、45°75°15°の向きで撮影します。

撮影画像逆射影変換画像
Zc=250mm θ=75°
θ=75

θ=75 proj
Zc=250mm θ=45°
θ=45

θ=45 proj
Zc=250mm θ=15°
θ=15

θ=15 proj
Zc=58mm θ=75°
θ=75

手前に見える黒い輪郭の部分は、カメラと本体をつなぐケーブルが見えている。迷路の壁判定に影響は無い。
Zc=58mm θ=45°
θ=45

θ=45 proj
3枚の画像を重ねて判定するようにした。スタート近傍の3x3領域のみ用いる。
Zc=58mm θ=15°
θ=15

壁判定結果

上記の画像を用いてmm-7aが壁を検出した結果と走行経路です。

mm-7 analyzed maze

上の Zc=250mm θ=45°の変換画像をみると、誤判定した壁の位置はうっすらと白く浮いている。壁の側壁が古くなって茶色く変色している箇所があり、赤色成分が現れている様だ。昨年の画像に比べ、この現象がはっきりと現れており、照明のスペクトルの違いによるものかもしれない。
会場の照明(おそらく水銀灯か?)はかなり暗く、演色性も明らかに悪く、肉眼で見て壁上面の赤色が黒っぽく沈んでいた。

昨年の撮影画像と比べると、画像周辺部のボケは改善されています。レンズを高解像のものに取り替えました。
検出ミスは茶色に変色した壁の赤色成分によるものと思われます。
また、昨年撮影画像の白い壁と黒い床の境目に見られた細い線は改善されています。センサーのベイヤー配列画像から色差画像を作るときの補間処理を改善しました。

今後の課題

照明条件に対するロバスト性を改善する必要があります。
壁の茶色の処理を別の手段で改善できれば、壁判定アルゴリズムはそこそこ良いところに来ていそうです。
壁の茶色の処理は、ホワイトバランスを意図的にずらすなどして赤を強調するなどの手段が考えられます。

6枚の画像から壁を判定する処理は、昨年の約20秒から約6秒に短縮出来ました。(計算ループの内側から必要最小の処理以外をループの外に出した)
ただ、撮影画像をSDカードにセーブするのに約30秒かけており、これを短縮する必要があります。

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