Original title: Strukturální metody identifikace objektů pro řízení průmyslového robotu
Translated title: Structural Methods of Objects Identification for Industrial Robot Operation
Authors: Minařík, Martin ; Šlapal, Josef (referee) ; Konečný, Vladimír (referee) ; Šťastný, Jiří (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2009
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato dizertační práce se zabývá využitím strukturálních metod identifikace objektů pro řízení průmyslového robotu. Nejprve je popsán současný stav znalostí v dané oblasti, tedy celý proces rozpoznávání objektů pomocí metod klasické syntaktické analýzy. Největší nevýhodou je nemožnost rozpoznávat objekty, jejichž digitalizovaný obraz je nějakým způsobem porušen či zkreslen (díky nadměrnému šumu nebo poruchám obrazu), tedy deformován. Pro rozpoznávání deformovaných objektů jsou dále popsány metody využívající strukturálního popisu pro jejich rozpoznávání – metody pro stanovení vzdáleností mezi atributovými popisy obrazů. Vlastní jádro celé práce spočívá až v kapitole 5, kde jsou popsány deformační gramatiky, jež jsou schopny popsat všechny možné deformace objektu. Komplikací při jejich analýze je nejednoznačnost deformační gramatiky, která snižuje efektivitu analýzy. Dále je věnován prostor výběru a modifikaci vhodného parseru schopného efektivně analyzovat deformační gramatiku. Popsány jsou tři typy parseru: modifikovaný Earlyho parser, modifikovaný Tomita parser a modifikovaný hybridní LRE(k) parser. Pro Earlyho parser je popsán efektivní způsob jeho implementace. Nezbytnou součástí rozpoznávání objektů je zajištění invariancí, čímž se tato práce též detailně zabývá. Závěrem jsou uvedeny výsledky popsaných algoritmů (úspěšnost a rychlost rozpoznávání deformovaných objektů) a je popsáno navržené testovací prostředí a algoritmy v něm implementované. V závěru jsou shrnuty zjištěné možnosti deformačních gramatik a jejich výsledky. This PhD thesis deals with the use of structural methods of objects identification for industrial robots operation. First, the present state of knowledge in the field is described, i.e. the whole process of objects recognition with the aid of common methods of the syntactic analysis. The main disadvantage of these methods is that is impossible to recognize objects whose digitalized image is corrupted in some ways (due to excessive noise or image disturbances), objects are therefore deformed. Further, other methods for the recognition of deformed objects are described. These methods use structural description of objects for object recognition, i.e. methods which determine the distance between attribute descriptions of images. The core part of this PhD thesis begins in Chapter 5, where deformation grammars, capable of description of all possible object deformations, are described. The only complication in the analysis is the ambiguity of the deformation grammar, which lowers the effectiveness of the analysis. Further, PhD thesis deals with the selection and modification of a proper parser, which is able to analyze a deformation grammar effectively. Three parsers are described: the modified Earley parser, the modified Tomita parser and the modified hybrid LRE(k) parser. As for the modified Earley’s parser, ways of its effective implementation are described. One of the necessary parts of the object recognition is providing the invariances, which this PhD thesis covers in detail, too. Finally, the results of described algorithms are mentioned (successfulness and speed of deformed objects recognition) and suggested testing environment and implemented algorithms are described. In conclusion, all determined possibilities of deformation grammars and their results are summarized.
Keywords: deformation grammar; differential primitives; Earley parser; invariance towards change of scale; LR(k) parser; LRE(k) parser; pattern recognition; rotation invariance; structural method; syntactic analysis; Tomita parser; deformační gramatika; diferenciální primitiva; Earlyho parser; invariance vůči rotaci; invariance vůči změně měřítka; LR(k) parser; LRE(k) parser; rozpoznávání objektů; strukturální metody; syntaktická analýza; Tomita parser

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/16254

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233840


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses