Object tracking by a flying drone

Abstract

Cílem této práce je navrhnout a implementovat vhodnou metodu pro autonomní sledování objektů z kvadrikoptéry pomocí kamery umístěné na její palubě. Je rozebráno několik možností vhodného zpracování obrazu a poté i následného hledání objektu ve video sekvenci. Dále jsou rozebrány možnosti jak modelovat kvadrikoptéru jako dynamický systém a jak tento model využít pro řízení letové fáze kvadrikoptéry za účelem sledování ob- jektů. Jeden konkrétní model řízení pomocí tzv. PID regulátoru je zvolen a implementován. Dále je navržena metoda pro odhad měřítka světa. Rovněž byla naimplementována platforma pro snadnou komunikaci s kvadrikoptérou.

The goal of this thesis was to design and implement a suitable method of autonomous object tracking by a flying quadcopter with an onboard camera. Several methods of image processing and subsequent object tracking in a video stream are discussed. Afterwards, the quadcopter is studied from the perspective of a dynamical system. The knowledge gained from studying dynamical systems is utilized in the flying phase as one specific model of the dynamical system, a so called PID controller, is chosen and implemented. Then we propose a method of scale estimation of the world. We also designed a platform for an easier communication with the quadcopter.