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Título: Montagem de Mosaico Com Imagens Aéreas para Auxílio a Equipes em Operações de Combate, Prevenção Ou Perícias em Incêndios Florestais Utilizando Drone
Autor(es): Amorim, Lúcio André
Orientador: Sarcinelli Filho, Mário
Coorientador: Vassalo, Raquel Frizera
Data do documento: 21-Out-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Este projeto tem como objetivo desenvolver um sistema de coleta, processamento edisponibilização de informações a partir de imagens aéreas capturadas por um robô aéreo,conhecido como VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado), para auxiliar uma equipe emoperações de combate, prevenção ou realizando perícia, em casos de incêndios florestais. Oobjetivo principal é desenvolver uma estação de processamento em terra e programar ocomputador de bordo do robô aéreo. A estação de terra é conectada ao VANT atravésde um link de telemetria, o qual armazena os dados de GPS (Global Positioning System)quando necessário. De posse da posição e orientação iniciais do VANT, além de algunsparâmetros informados pelo operador (tais como altitude de voo e área a ser coberta), aestação em terra gera umgriddewaypoints, os quais são encaminhados ao computador debordo do robô. O VANT, após decolar e atingir a altitude de voo definida, sobrevoa todososwaypoints, ao mesmo tempo que envia seus dados de posicionamento tridimensional aseu computador de bordo. O sistema embarcado supervisionará e armazenará os dadosrecebidos do robô, e quando identificar que está sobre o ponto desejado fará uso de suacâmera, realizando assim a aquisição de uma fotografia e armazenando-a. Ao final dovoo, os dados e imagens serão repassados para a estação de terra, a qual os processaráutilizando algoritmos robustos. O resultado final do processamento será a disponibilização,para o operador, de um mosaico da região do voo, com os pontos de aquisição das imagensgeorreferenciados. Nesta dissertação serão mostrados os passos do desenvolvimento dossistemas de comunicação, de aquisição de imagens, de geração dewaypointse montagemdo mosaico, bem como os algoritmos utilizados para tal. Por fim, serão mostrados algunsexperimentos onde o robô realizou sobrevoo de uma região, com a posterior geração domosaico, validando assim o projeto proposto.
In this work we developed a system to collect, process and provide information extractedfrom aerial images captured by an aerial robot, known as UAV (Unmanned Aerial Vehicle).The focus is to assist a team of firefighters in operations of fire extinguishing, preventionor investigation. The project consisted on programming a ground processing station and acomputer onboard the aerial robot. The ground station is connected to the UAV througha telemetry link, and collects and stores GPS data supplied by a GPS unit onboard thevehicle. From the starting position and orientation of the UAV, as well as some parametersdefined by the operator (such as altitude of flight and area to be supervised), the groundstation defines a grid of 3D waypoints to be covered by the aerial robot during the flight.Such grid of waypoints is then delivered to the UAV. After that, the UAV goes to eachwaypoint, always sending its 3D position to its onboard computer, which controls thevehicle to reach every next planned point. When the aerial robot gets to a waypoint,the onboard computer keeps the vehicle hovering for a while in order to take a picturewith a camera attached to the UAV. All the images are stored in the memory of theonboard computer. Upon finishing the flight, the waypoint images and their correspondingGPS data are downloaded to the ground station, which processes the data using robustalgorithms. The result of such processing is a mosaic of the region over which the UAVflew, with the GPS coordinates of the waypoints included. The obtained mosaic is madeavailable for the operator. The steps involved in the development of the systems responsiblefor the communication between the ground station and the UAV, the image acquisition,the waypoint generation and mosaic building, including the algorithms adopted to buildthe mosaic, are all discribed in this dissertation. Finally, experiments are shown where theUAV flies over a region and the corresponding mosaic is generated, thus validating thefunctionality of the project.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9660
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