Phát triển một số phương pháp định vị đa phương thức với môi trường cảm thụ trong nhà

0
16

Nhằm mục tiêu có thể nghiên cứu và đề xuất các kỹ thuật định vị, bao gồm các kỹ thuật định vị đơn phương thức dựa trên WiFi, thị giác máy tính, RFID; kỹ thuật định vị đa phương thức (multimodal localization) dựa trên việc kết hợp nhiều công nghệ khác nhau (WiFi, thị giác máy tính, RFID) một cách hiệu quả và linh hoạt, cho phép không chỉ định vị người dùng cũng như các vật thể trong môi trường với độ chính xác cao, mà còn cho phép ước lượng và đánh giá sai số độ tin cậy của kết quả định vị. Đồng thời, phát triển được một hệ thống dẫn đường cho robot tự hành bằng cách sử dụng kết quả định vị nêu trên và các thông tin bối cảnh trong môi trường cảm thụ.

Nhờ hệ thống này, robot sẽ có thể di chuyển trong môi trường với đường đi tối ưu liên tục được hệ thống tính toán và cập nhật, có tính tới việc tránh vật cản trên đường đi, nhóm nghiên cứu do ông Đào Trung Kiên, Viện MICA, Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội làm chủ nhiệm đã thực hiện đề tài: “Phát triển một số phương pháp định vị đa phương thức với môi trường cảm thụ trong nhà”.

Sau 36 tháng (từ 03/2014 đến 03/2017) triển khai, đề tài đã thu được các kết quả như sau:

Đề tài đã thực hiện những nghiên cứu gồm cả cơ bản và ứng dụng trong một số lĩnh vực là định vị đối tượng trong môi trường trong nhà sử dụng WiFi, camera, RFID, cũng như đề xuất một số phương pháp kết hợp kết quả từ các kỹ thuật đơn lẻ này để có kết quả tốt hơn.

Những đóng góp khoa học chính của đề tài bao gồm:

 

  • Đề xuất mô hình suy hao cường độ tín hiệu sóng WiFi cải tiến dựa trên xác suất, qua đó phát triển một số phương pháp định vị dựa trên WiFi trong môi trường tòa nhà với các thiết bị WiFi thông dụng sẵn có. Với cách tiếp cận này, kỹ thuật định vị bằng WiFi có thể định vị đối tượng trong không gian ba chiều với cấu trúc không gian phức tạp.
  • Đề xuất phương pháp khử bóng hiệu quả cho phép nâng cao kết quả định vị và định danh sử dụng hình ảnh, áp dụng một số đặc trưng mô tả diện mạo cho phép nâng cao độ chính xác của bài toán định danh lại bằng camera so với các phương pháp đã có, qua đó giúp hệ thống có thể giám sát được đối tượng di động trong môi trường không liên tục. Những kỹ thuật này cho phép kết hợp nhiều camera khác nhau, khử bóng, theo vết đối tượng, cho độ chính xác và độ ổn định
  • Đề xuất một số giải thuật kết hợp cho phép tận dụng ưu điểm của từng mô hình định vị đơn lẻ của camera, RFID hay WiFi nhằm hỗ trợ đưa ra quyết định hiệu quả hơn về vị trí của đối tượng được định vị trong môi trường, qua dó xây dựng hệ thống tìm đường tối ưu và dẫn đường cho người và robot di chuyển. Các mô hình kết hợp có tính tổng quát, có thể dễ dàng mở rộng cho việc sử dụng các kỹ thuật khác.
  • Đề xuất sử dụng một số ràng buộc dựa trên thông tin môi trường trong viêc nâng cao độ chính xác định vị.
  • Xây dựng thuật toán tìm đường có tính linh hoạt cao do tự động tính toán bản đồ các vùng di chuyển được và đồ thị từ thông tin môi trường.

Các kết quả của đề tài đã được đăng trên tạp chí uy tín cao Image and Vision Computing SCI, Q1 của SCImago.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 15443/2018) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

P.T.T (NASATI)