Laserscanner Objektbildung
Autor: Benjamin Brüne
Betreuer: Prof. Schneider
Motivation
Die Datenmenge eines Hokuyo Laserscanners ist sehr hoch und es bedarf einer sinnvollen Zusammenfassung der Datensätze zu Objekten.
Ziel
Segmentieren Sie die Daten des Hokuyo URG 04LX in sinvolle Objekte, die der Realität entsprechen. Prüfen Sie die Angaben im Datenblatt mit realen Messungen. Sind diese plausibel?
Aufgabe
- Nehmen Sie den Hokuyo URG 04LX mit Matlab in Betrieb. Eine Demosoftware ist hierfür vorhanden.
- Berechnen Sie die wichtigsten Kenngrößen des Sensors und vergleichen Sie diese mit dem Datenblatt.
- Transformieren Sie die Polarkoordinaten in ein kartesisches KOS.
- Recherchieren Sie Methoden zur Segmentierung von Laserscannerdaten.
- Segmentieren Sie die Daten sinnvoll (z.B. Successive Edge Following-Algorithmus)
- Bestimmen Sie alle Objekte gemäß Schnittstellendokumentation
Lösung
Einleitung
Ein Laserscanner ist ein Gerät, dass Laserstrahlen aussendet, welche dann von einem Objekt reflektiert werden. Durch die Laufzeit des Strahls, lässt sich ermitteln, in welcher Entfernung sich ein Objekt befindet. In diesem Fall arbeitet ein rotierender Körper auf einer Kuppel, und sendet in gewissen Abständen das Laserlicht aus.
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Laserscanner :
Hokuyo URG 04LX
Im weiteren Verlauf des Artikels, wird die Lösung der Aufgabenstellung dokumentiert.
Die Aufgabe wurde im Rahmen des sechsten Semesters, im Mechatronik Studiengang mit der Fachrichtung "System Design Engineering" gestellt und gelöst.
Inbetriebnahme des Sensors
Zur Inbetriebnahme des Sensors wurde eine Demosoftware übergeben. Diese Beispielscripte wurden analysiert und dienten als Fundament der anschließenden Aufgabe.
Durch diese Scripte ist man in der Lage, die Daten , welche der Laserscanner liefert, zu speichern.
Anfallende Daten wären z.B: die X und Y Koordinaten, an der ein Objekt, bzw. ein reflektierender Gegenstand platziert ist.
Zunächst wurden einige Test gemacht, wozu folgendes Szenario aufgebaut wurde.
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erste Tests mit dem Laserscanner
Ein Pappkarton wurde über den Sensor gestülpt, und anschließend eine Messung gestartet. Durch den Plot Befehl, kann man sich diese Koordinaten Visualisieren und man erhält Beispielsweise folgendes Ergebniss.
Man kann hier bereits die Umrisse des Kartons erahnen, sieht aber auch, das die Messpunkte nicht perfekt auf einer Linie sind. Dies kann zum einen an Toleranzen zwischen den Messungen liegen, und zum anderen an der welligen Oberfläche der Kartonage.
Siehe auch
Weblinks
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