logo new

Всероссийский молодежный конкурс исследовательских работ и инженерных проектов памяти лётчика-космонавта А.А. Сереброва

Показать все секции

Самоходная система сканирования трёхмерных объектов

Аннотация Работа посвящена разработке системы сканирования объектов в пространстве, построению трёхмерных моделей этих объектов (в т. ч. помещений) в программных средах и анализу с помощью нейронных сетей. Актуальность 1. Моделирование реальных объектов и помещений. 2. Создание самоходной колёсной платформы для автоматических построений. 3. Программирование нейронной сети для анализа данных. Цель Разработать самоходную систему для удалённого сканирования пространства, при этом реализовать программный интерфейс вывода и показа данных в удобном визуально формате, а также с помощью таблиц баз данных. Разработать нейронную сеть для анализа полученных данных и выделения объектов одного типа одинаковым цветом. Задачи 1. Изучить методы с помощью которых можно получить данные расположения объектов в реальном мире. 2. Создать прототип сканера пространства, использующего один из методов. 3. Разработать backend-приложение для расчёта координат полученных точек объектов в пространстве и систему вывода результатов пользователю. 4. Подготовить колёсную платформу и установить на неё данных прототип. 5. Создать нейронную сеть, анализирующую данные, полученные от сканера и отмечающую распознанные объекты. Научная и практическая значимость В работе реализована версия алгоритма, позволяющая упростить получение сведений о труднодоступных локациях, их обработку и передачу моделей в любую точку земли. При этом процедура получения данных происходит через Web-VR интерфейс, поддерживаемых всеми современными браузерами. Описание методов решения задачи На первом этапе была создана 3д модель прототипа сканера, созданы алгоритмы пересчёта получаемых данных (углы наклона и расстояние до точки) в координаты. Созданы модели компонентов для печати на 3D-принтере. На втором этапе реализовано взаимодействие устройства с северной частью на основе SQL. Был создан frontend – web-VR страница для визуализации результатов сканирования, основой которой стала библиотека A-frame и скрипт, организующий выдачу точек с помощью технологии AJAX. На третьем этапе была создана пробная версия нейронной сети, обрабатывающей и классифицирующей данные. Прототип сканера и колёсную платформу интегрировали в единую систему. Анализ полученных результатов 1. Создана платформа для установки сканера. 2. Смоделирован и собран прототип сканера. 3. Разработан алгоритм обработки информации с помощью нейронных сетей. Дальнейший план работ 1. Улучшение точности сканирования. 2. Добавление камеры для получения 360° фотографий. 3. Улучшение алгоритма нейронной сети.