Jelölő nélküli mérőrendszer kutyák mozgásának vizsgálatára

XXXI. OTDK, Műszaki Tudományi Szekció, 1A_Alkalmazott számítástechnika tagozat

Helyezés: 1

Nevező intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar

A pályamunka szerzője: Major Péter
Szak: Mechatronikai mérnöki alapszak, Képzés típusa: BSc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Gépészmérnöki Kar


Témavezető:
Dr. Tamás Péter - egyetemi docens, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar


A dolgozat a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszékének és az Eötvös Loránd Tudományegyetem Etológia Tanszékének együttműködésében készülő kutyamozgás megfigyelő mérőrendszer jelölő nélküli megvalósítási módját mutatja be. A létrehozott szoftver az eddig alkalmazott – kutyán elhelyezett markereken alapuló – mérési móddal szemben képes a kutya testhelyzetének vizsgálatára úgy, hogy arra nem kell semmilyen jelölőt sem rakni.

A módszer az általam az előző TDK-n bemutatott háromdimenziós pozíció meghatározó rendszerre épül, amely számos egyéb fejlesztés mellett a kutyahátvonalának felismerését biztosító modulokkal, továbbá egy a részeredményekből a gerinc háromdimenziós pozícióját meghatározó alkalmazással lett kibővítve. A kutyát a rendszer a képből annak vizuális tulajdonságai, elsősorban színösszetétele alapján választja ki előzetes adatok alapján. Mivel a mozgásészlelő rendszer önmagában nem alkalmas a kutya testpozíciójának precíz megállapítására, ezért a képen található élek által nyújtott információk kerültek felhasználásra a méréshez. A rendszer a képen található éleket Sobel operátor segítségével kiemeli, majd azokat egy speciális vektorgrafikus árasztásos kitöltéssel a kutya körvonalát leíró töröttvonallá alakítja. A töröttvonal ezután felhasználható a kutya fej-hát-farok vonalának (gerincének) adott képen való helymeghatározására, illetve egyéb - például a lábak helyzetét vizsgáló - mérésekhez is. Az így kapott kétdimenziós vonalat a kamera projekciós mátrixával a térbe visszavetítve olyan legyezőszerű héjszerkezetek kaphatók, amelyek több kamerából felvéve metszetként megadják a kutya gerincvonalának háromdimenziós helyzetét leíró görbét, amelyet még korrigálni kell a kutya méretének ismeretében. Az így létrehozott rendszerrel a kutya mozgása annak megzavarása nélkül vizsgálható.

A dolgozat bemutatja a feladat megoldása során felmerült számos problémát, azok megoldásait, az alkalmazott módszerek matematikai és informatikai hátterét, optimalizációját, a rendszer felhasználási és továbbfejlesztési lehetőségeit.