Onboard image processing in drones

Abstract

A visão e um dos mais importantes sentidos humanos. Desde que nasce, um humano tem a capacidade de guardar um grande número de imagens na sua memória, criando padrões ao longo do tempo que o permitem diferenciar coisas. No entanto, o mesmo processo não é assim tão simples quando comparado a sistemas computacionais. Apesar da complexidade do processamento de imagens através de computadores, hoje em dia, as máquinas usam câmaras digitais como seus principais sensores. Mais recentemente, um tipo de robot tem vindo a destacar-se: os drones, também conhecidos por veículos aéreos não tripulados. De modo a processar imagens, os drones têm consigo uma unidade computacional destinada a esse m. Esta tese estuda a e ciência de vários microcomputadores no uso de processamento de imagem. Os resultados experimentais permitem ver que é possível integrar um destes sistemas num drone permitindo um processamento de imagem em tempo real. O caso de estudo escolhido para esta tese destina-se a monitorizar parques de estacionamento usando um drone. O drone tem a missão de voar sobre o parque e recolher algumas imagens. De seguida, estas irão ser processadas pelo microcomputador a bordo, detectando e contando quantos carros existem num parque de estacionamento num dado momento.

The sight is one of the most important human senses. Since we were born, the human collects a great amount of image data that, throughout time, creates object standards that allow differentiate things. Nevertheless, the same is not so simple using computers. Despite the difficulty of process images using computers, robots use nowadays digital cameras as main sensors. More recently, one type of robots is gathering more attention: Drones, also known by unmanned aerial vehicle. In order to process digital images, drones have to have a computational unit. This thesis studies the efficiency of several single-boards computers when used to process digital images. Experimental results shows that it is possible to have a single-board attached to the drones allowing real-time image processing. The case study chosen for this thesis is to use a drone to monitor parkings. The drone has the mission of ying above it and take images. Then, the single-board will process the images and try to detect cars on it, counting the total number of cars on parking car.