Design of an object recognition system using a mobile robot

Students: Abdullah Al-Dekmary    (430102388)  Abdulhakim Al-Zuhair     (430104738)

Abstract:
The purpose of this project is to build a robot that will recognize object and try to move toward that object. The motivation behind this project is to design a system that can assistant visually impaired persons in finding their stuff like a cup, bottle, remote control, mobile phone, and so on. Thus, this proposed solution has a great benefit to society.
Our solution involves designing and developing an algorithm for object recognition, and then implementing this design on a Raspberry-pi mobile robot equipped with a camera and wireless communication. The object recognition module, we developed, is based in the SURF (Speeded Up Robust Feature) interest points detector and the RANSAC point matching algorithm. But when we moved to real time application we used another methodology based on detecting special marker attached on each object.

الغرض من هذا المشروع هو بناء روبوت يتعرف على االاشياء المحددة مسبقا و يتجه إليها. و لهذا المشروع تطبيقات عملية و فوائد على المجتمع كثيرة.  مثلا في هذا المشروع نقترح استخدام هذا الروبوت لمساعدة الكفيف على أن يتعرف و يجد أغراضه الشخصية في بيته مثل كأس أوالهاتف أوغيرها.
و قد قمنا في هذا المشروع بتصميم نظام للتعرف الآلي على الاشياء الموجودة في صور للمحيط يتم التقاطها بكاميرا رقمية. و تعتمد هذا النظام على الخاورزمية المسمات (SURF) و التي تمكننا من مطابقة اي صورتين يكون فيها جزء مشترك. و ذلك عن طريق  استخراج النقاط المهمة في كلتا الصورتين مع استخراج خصائص فريدة لها بحيث تجعل من الممكن مطابقة النقاط بين صورتين مختلفتين بمجرد حساب المسافة بين قالب الخصائص (Feature vector).
ثم في المرحلة الثانية، عملنا على تطبيق المشروع على روبوت متحرك به كاميرا رقمية و كارت اتصالات لاسلكية تمكنه من استبدال المعلومات مع جهاز حاسوب عن بعد. و قد اخترنا لهذا المشروع روبوت تعليمي قابل للتعديل و البرمجة يعمل بالدائرة الالكترونية المعروفة باسم Raspberry pi  , استخدمنا لايجاد الغرض الية جديدة حيث ان الروبوت سيقوم بالبحث عن marker خاص لكل غرض ملصق به من جميع النواحي.
النتائج الأولية اظهرت قدرات جيدة لهذا التصميم في التعرف على الاشياء بنسب عالية و في مدة زمنية قصيرة مكنتنا من تطبيق التصميم
على الروبوت المستخدم و نجاحه في تحقيق اهداف المشروع.


The team is awarded during the "Best graduation project competition" sponsored by AEC  in 2015

Certificate of appreciation for the supervisor Dr. Haikel Hichri