Robotics and Computer Engineering - Master's theses

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/10062/42116

Browse

Now showing 1 - 20 of 99

Prototype design of ESTCube-2 attitude and orbit control system
(Tartu Ülikool, 2014) Olentšenko, Georgi; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Esimene Eesti satelliit ESTCube-1 viidi edukalt maalähedasele orbiidile 2013. aasta maikuus ning aasta vältel on satelliit täitnud peaaegu kõik oma eesmärgid välja arvatud päikesepurje eksperiment [7]. Eksperimendi jooksul pannakse satelliit pöörlema kiirusega 1 pööre sekundis, keritakse 10 m pikkune mikrojuhe välja ning laetakse see kõrge potentsiaalini. Teoreetiliselt peaks laetud mikrojuhtme ja Maa ionosfäärilise plasma vastasmõju toimel satelliidi pöörlemiskiirus kahanema [14]. Kuigi missioon pole veel lõppenud, plaanitakse juba Eesti Tudengisatelliidi programmi raames järgmisi missioone [11]. Üks ESTCube-2 ja ESTCube-3 missioonide eesmärkidest on jätkata päikesepurje testimist, kasutades 1 km pikkusega mikrojuhet. Teiseks eesmärgiks on demonstreerida NanoSpace Cold Gas thruster'i kasutamist asendi ja orbiidi juhtimissüsteemi mootorina [12]. Mõlemat meetodit saab potentsiaalselt kasutada kosmoses reisimiseks [13]. Magistritöö jooksul arendati uut satelliidi asendi ja orbiidi juhtimissüsteemi, mis on hädavajalik missioonide teaduslike eesmärkide täitmiseks. Magistritöö eesmärkideks oli: • tuua välja nõuded ESTCube-2 asendi ja orbiidi juhtimissüsteemi jaoks; • kirjeldada süsteemi struktuuri; • tuua välja nõuded satelliidi asendi ja orbiidi juhtimissüsteemi prototüüpplaadi jaoks; • valida riistavara prototüüpplaadi jaoks; • arendada satelliidi asendi ja orbiiti juhtimissüsteemi esimene prototüüpplaat. Prototüüpplaadi konstuktsioon põhineb ESTCube-1 asendi juhtimissüsteemil ja ESTCube meeskonna kogemustel. Tulevalt uute missioonide poolt esitatavatest nõuetest on vajalik ka täiendava riistvara lisamine ning süsteemi suurema jõudluse garanteerimine. On analüüsitud teiste nanosatelliitide lahendused. Töö jooksul oli valitud uued elektroonikakomponendid ja kasutatud uued konstruktsioonilahendusi, mis välistavad ESTCube-1 konstruktsioonis leitud puudusi. Tulemuseks on saadud kõikidele nõudmistele vastav prototüüpplaadi konstuktsioon. Prototüüpplaat võimaldab välja lülitada kõik andurid ühe kaupa, võimaldab korraga läbi testida valikut sobivaid andureid ja võimaldab efektiivselt testida vajalikke riistvara- ja tarkvarakomponente. Töö tulemuseks on prototüüpplaadi konstuktsioon, mida on valmis kokkumonteerimiseks ja testimiseks. Seega peale magistritöö esitamist kavatseb autor tööd jätkata ning arendada tarkvara konstrueeritud platvormi jaoks.
Indoor Positioning Using WLAN Fingerprinting with Post-Processing Scheme
(Tartu Ülikool, 2014) Puussaar, Aare; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Information about a person’s position is a valuable piece of context information on which many application and location services are based upon. In outdoor environments the Global Positioning System (GPS) and Assisted GPS (A-GPS) are widely used and they perform reasonably well, but they underperform when there is no clear access to the sky, i.e. in indoor environments. Most of the research conducted and solutions developed aim for real-time indoor positioning or personal tracking, but to the author’s knowledge there are not many studies on the subject of post- processing. Post-processing has many benefits over real-time solutions, like preserving battery life of a mobile device, leveraging bigger processing power, using more complex algorithms that cannot run on mobile devices, and ultimately getting better accuracy on a person’s movements tracks. In this thesis, an Indoor Positioning System (IPS) using WLAN fingerprinting with post- processing scheme is proposed. The system uses a large set of fingerprinted Received Signal Strength (RSS) collections obtained in the offline phase and references them in post-processing against data collected in the online phase. A series of field experiments have been conducted in University of Tartu’s Faculty of Mathematics and Computer Science building. The results show that with a post-processing scheme more computationally extensive algorithms can be used and better accuracy achieved than in real-time.
Software for the ESTCube-1 command and data handling system
(Tartu Ülikool, 2014) Sünter, Indrek; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Antud töö raames sai loetletud ESTCube-1 Käsu- ja Andmehaldussüsteemile ehk pardaarvutile esitatud nõuded. Vastavalt nõuetele sai arendatud pardaarvuti tark- vara, mis sisaldab FreeRTOS ajureid andmesiinide ja pardaseadmete jaoks, vea- haldust, käsuhaldurit, moodulit telemeetria salvestamiseks ning failisüsteeme jadali- idesega ferroelektriliste muutmälude ja välkmälude jaoks. Mitmed arendatud tarkvaramoodulitest on leidnud kasutust ka ESTCube-1 kaamerasüsteemi pardal. Arendatud tarkvaral on sooritatud teste kahel satelliidi maapealsel mudelil ning orbiidil lendaval satelliidil. Mõningate eranditega on orbiidil täheldatud prob- leemid edukalt reprodutseeritud maapealsetel mudelitel, ning uus parandustega versioon tarkvarast on edukalt orbiidil olevale satelliidile laetud. Orbiidil on pardaarvutil edukalt katsetatud satelliidi orientatsiooni määramise ja juhtimise tarkvara. Andurite mõõdiste eeltöötluse algoritmid on orbiidil testi- tud ning satelliidi orientatsiooni määramise algoritmi väljundit on võrreldud par- dakaamera piltidega. Kasutades satelliidi osutamise algoritmi koos pardaarvuti skriptidega, on täidetud ka osa ESTCube-1 missioonist - pildistada Eestit kos- mosest. Seni on ESTCube-1 olnud orbiidil veidi üle aasta ning kõik satelliidi süsteemid on endiselt töökorras.
Kamstrup soojaarvestite kauglugemisseade läbi GSM võrgu
(Tartu Ülikool, 2014) Väljaots, Taavi; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesoleva töö eesmärgiks oli projekteerida ja valmistada AS Tartu Fortum-ile GSM seade Kamstrup soojaarvestite näitude kauglugemiseks kasutades TCPIP ühendust, kuna enamik müügilolevatest kauglugemise süsteemidest ei toeta ilma vahelülideta vanemat tüüpi soojaarvesteid ning on liiga aeglased. Esmalt analüüsiti olemasolevaid lahendusi, nende positiivseid ja negatiivseid külgi. Seejärel püstitati soovitud seadmele täpsed nõuded, mille baasil alustati seadme projekteerimist. Kõigepealt loodi GSM seadme domeenimudel, mis kirjeldab süsteemi ja muid osi, mis loodava seadmega ühenduses on. Järgnevalt projekteeriti riistvara, mille käigus valiti vajalikud komponendid ning loodi elektriskeem ja trükkplaat. Seejärel projekteeriti tarkvara, mille käigus loodi nii põhiprogramm kui alglaadur tarkvara uuendamiseks töötavas seadmes. Loodud süsteemi analüüsiti vastavalt püstitatud nõuetele ning uuriti kliendi rahulolu. Selgus, et süsteem vastas suuremale osale nõuetest. Realiseerimata jäi LogView tugi, kuna 2G mobiiliühendus osutus selleks liiga aeglaseks. Samuti mobiilsideteenusepakkuja poolsete tõrgete või halva mobiilside levi tõttu rikuti osadel juhtudel reaalajalisi nõudeid. Kuigi süsteemis esines puudujääke, ei kannata nende alla süsteemi põhiline funktsionaalsus. AS Tartu Fortum sõnul saadi võrreldes kommertsiaalsete lahendustega igati kvaliteetne ja töökorras seade. Töö eesmärk projekteerida ja valmistada AS Tartu Fortum-ile soojaarvestite kauglugemise seade sai täidetud.
Analysis of variations in orbital parameters of CubeSats
(Tartu Ülikool, 2014) Ploom, Indrek; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesolev töö uurib variatsioone kuupsatelliitide orbitaalparameetrites, et selgitada kuidas orbitaalparameetrid ajas muutuvad, millised omavahelised seosed on parameetrite vahel, kuidas nad mõjutavad satelliidi eluiga ning kuidas erinevad häirivad jõud mõjutavad orbiite. Töö tulemused on suunatud rahvusvahelisele/ülemaailmsele nanosatelliitide arendajate huvigruppidele. Kuupsatelliidi standard on osutunud populaarseks ja huvi järjest kasvab. Missiooni planeerimise ja satelliidi disaini seisukohast on väga oluline teada seda, kuidas satelliidi eluiga on seotud tema massi, suuruse, kuju, orbitaalparameetritega ning kuivõrd suure mõjuga erinevad häirivad jõud orbiidis hälbeid tekitavad. Kuupsatelliitide orbitaalparameetrite käitumist ei ole varem uuritud, küll aga on varasemalt uuritud üksikuid suuremaid satelliite väga täpselt mõõdetud parameetritega. Käesolev töö ei tee ise mõõtmisi vaid kasutab massiliselt ära vähem täpsemaid ja vabalt kättesaadavaid ajaloolisi orbiidi andmeid Two-Line Element (TLE) formaadis, mis oma esialgses lähenduses on mõeldud raadioamatööridele ja hobi-astronoomidele. TLE-s sisalduvate värskete hetke- orbiidiandmete ja erinevates tarkvarades rakendatud liikumismudelitega on võimalik ennustada objekti liikumist ning suunata oma antennid suhtluseks õigeaegselt vajalikus suunas. Töö uurib ka TLE-de sobivust orbitaalkäitumise analüüsiks ja tulemuste kasutatavust tegeliku missiooni planeerimise ja disaini juures. Töö käik on olnud väga huvitav ja kestnud umbes aasta, See on hõlmanud muuhulgas andmete kogumist, töötlust, kvaliteedi hindamist. Tööd (MySQL) andmebaasiga – andmete jaoks sobiliku struktuuri loomist, andmetega täitmist ja sobival kujul andmete esitamist. Andmeanalüüsi, mille osana kasutati ka GNUPlot nimelist tarkvara orbitaalparameetritele graafilise vormi andmiseks.
UHF Communication System for Cubesatellite
(Tartu Ülikool, 2015) Kalde, Jaanus; Noorma, Mart, juhendaja; Allik, Viljo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Communication is one of the most important parts of any satellite. Estonian future satellite ESTCube-2 needs a new and advanced communication system to upload commands and firmware and download telemetry and images. The goal of this masters thesis was to determine system architecture and develop first electrical prototype of this communication system. Strengths and weaknesses of previous systems was researched and new system design was determined. Necessary single components were determined. Single components were built to prototypes, tested and characterised. RF parameters of filters were measured and found to be suitable for the system. Components were integrated to a first electrical model of the communication system. All of the work meets the requirements set to the system. Since power is very limited on small satellites focus was making the communication system energy efficient. This work could not be done without support from people in ESTCube team. Most of the necessary knowledge was taught by supervisors. Much of supporting work was done by other members of communication subsystem team – Ahti Laurisson, Taavi Adamson and Laur Joost. Work on the system continues in to develop full software and test all the component integration. This work contains technical drawings and description of developed system. It also provides information for developing other similar systems.
Semi-Automatic Deflection Measurement Using Digital Image Correlation
(Tartu Ülikool, 2015) Sundla, Siim; Anbarjafari, Gholamreza, juhendaja; Punning, Andres, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
The aim of this thesis was to develop an easy-to-use method for providing initial guesses for DIC grid point locations and rotations on objects where major deflection occurs. Study of literature revealed that special approach is required to be able to perform DIC on subsets that are rotated, although such methods exist they are difficult to implement. A method was proposed that employs manual input for creating a curve across image width that describes the specimen deformation. Deflection curve could then be used to provide initial guesses and rotations prior DIC. The approach was implemented using MATLAB and several tests were made to evaluate the algorithm. The results showed that curve based grid transformation can provide sufficient estimation to be able to carry out DIC measurements and converge to sub-pixel accurate solution. The magnitude of displacement error caused by transformation was shown to be irrelevant when search windows are big enough for the correct location to be included. However rotational errors were proven to be significant for sub-pixel accuracy, additional method was proposed and shown to work for compensating errors in rotation estimations. In conclusion the results have shown that the described method can be used for providing initial guesses for grid point locations on deflected objects. Therefore DIC can be used with this approach to carry out deflection measurements.
Valgusmõõtmistarkvara arendus
(Tartu Ülikool, 2015) Usk, Martin; Reinart, Aivo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Cybernetica AS navigatsioonisüsteemide osakond kasutas valgusväljundiga toodete (näiteks poilaternad, sektor- ja liinituled) valgustugevuse automatiseeritud mõõtmisteks asutuses loodud tarkvararakendust PMS (PöördMõõteStend). Käesoleva magistritöö eesmärgiks oli seda rakendust mõõtmistäpsuse parendamiseks edasi arendada ja integreerida uued seadmed (spektromeeter, luksmeeter, goniomeeter, kallutusstend ja nihkestendid). Olemasolev rakendus võimaldas määrata konfiguratsioonifailis horisontaaltasandi nurgakraade, milleni jõudes peatatakse pöördstend ning mõõdetakse valguse spektrit. Tuli lisada võimalus spektrimõõtmiste nurgakraade etteantud reegli järgi (näiteks sektorite üleminekualade mõõtmine või määratud intervalliga mõõtmine) automaatselt genereerida. Täiendama pidi ka pärast katseandmete registreerimist läbiviidavaid järeltöötlusi, mis lõpptulemusena väljastatavad kasutajale arusaadava ja toodete väljastusdokumentatsioonis kasutatava eesti- või ingliskeelse katseprotokolli. Viimasesse tuli integreerida loodud failistandardi järgi defineeritud värvsusalade graafik ning inimloetav hinnang valgussignaali tuvastatud värvsusele. Uute seadmete juhtimise hõlbustamiseks loodi serverrakendus OL770 TCP Server, mida saab vajadusel kasutada ka valgusmõõtmisrakendusest sõltumatult. Töö käigus projekteeriti, arendati ja paigaldati vajalikud uuendused ning teostati nõuetele vastavuse kontroll valgusallikate katsete näol, mille järeldusena otsustati, et tarkvara on valmis kasutamiseks. Arendamisel tekkinud probleemid lahendati jooksvalt ning ühtegi tarkvararakenduse tööd halvavat viga ei tuvastatud. Valminud rakendus parendas oluliselt ettevõtte mõõteinfrastruktuuri täpsust ja efektiivsust. Täiendatud tarkvararakenduse GonioTest lõppversioon vastas peaaegu kõigile esitatud nõuetele ning on Cybernetica AS valgusmõõtmislaboratooriumites kasutusel. Töö eesmärk viia juba töötav tarkvara uute seadmetega töötamise valmidusse ning parendada katseprotokolli täideti täielikult.
Software Development for Isotonic and Isometric Electro-Chemo Measurement System
(Tartu Ülikool, 2015) Valner, Robert; Kiefer, Rudolf, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Ionic electroactive polymers, belonging to a group of artificial muscles, are materials which have been studied in aim of creating an actuator that has characteristics of a natural muscle. Natural muscle is considered to be a highly optimized and efficient system due to its reoccurring similar structure in many organisms. The main goal in this wide research field is to investigate how artificial muscles can replace or repair for example limbs, hearts or muscles in future applications. Artificial muscles are mostly compared with electrochemical properties, efficiency in strain, stress and durability. Often a measurement setup is used that integrates devices like force sensing transducer, linear actuator and a potentiostat in order to measure muscles electrical and mechanical characteristics with a single system of devices. The main goal of this work was to develop software and a graphical user interface for carrying out isometric and isotonic measurements combined with electrochemical stimulus on ionic electroactive polymer samples. As a result of authors work a set of algorithms that automate experiment processes, simplify the use of software and refine isotonic measurement results were created, implemented and successfully tested within time span of one and a half semesters on a setup, which was provided as a hardware basis for this work.
Dynamic Rate Allocation of Interactive Multi-View Video with View-Switch Prediction
(Tartu Ülikool, 2016) Sarkar, Suman; Anbarjafari, Gholamreza; Ozcinar, Cagri; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
In Interactive Multi-View Video (IMVV), the video has been captured by numbers of cameras positioned in array and transmitted those camera views to users. The user can interact with the transmitted video content by choosing viewpoints (views from different cameras in the array) with the expectation of minimum transmission delay while changing among various views. View switching delay is one of the primary concern that is dealt in this thesis work, where the contribution is to minimize the transmission delay of new view switch frame through a novel process of selection of the predicted view and compression considering the transmission efficiency. Mainly considered a realtime IMVV streaming, and the view switch is mapped as discrete Markov chain, where the transition probability is derived using Zipf distribution, which provides information regarding view switch prediction. To eliminate Round-Trip Time (RTT) transmission delay, Quantization Parameters (QP) are adaptively allocated to the remaining redundant transmitted frames to maintain view switching time minimum, trading off with the quality of the video till RTT time-span. The experimental results of the proposed method show superior performance on PSNR and view switching delay for better viewing quality over the existing methods.
Software Development for the Mechanical Shock Testing System at Tartu Observatory
(Tartu Ülikool, 2016) Allik, Mari; Allik, Viljo; Tilk, Teet; Vendt, Riho; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Components used in space are subject to high frequency and high amplitude mechanical shocks that occur during the launch and separation phases of the space vehicles. Shock testing is done to ensure that components can withstand the shock events. A shock can be described by an acceleration and time history, but in shock testing it is difficult to manage and quantify shocks by only looking at the acceleration and time history of a shock. Instead, a shock response spectrum is used, which plots the peak accelerations of multiple single degree of freedom systems with their own unique frequencies over a range of frequencies, usually from 100 Hz to 10 000 Hz. The shocks that occur in space can reach up to acceleration levels of 10 000 g’s. The main objective of this work was to develop a software application for the mechanical shock testing system at Tartu Observatory. The shock testing system at Tartu Observatory consists of a resonant plate, pendulum hammer, guiding rod, weights and a data acquisition module with acceleration sensors. The software was developed in Microsoft Visual Studio .NET 2003 using the C++ programming language and external libraries. The software is required to acquire the data from the sensors connected to the data acquisition module and process and plot it. The shock response spectrum and acceleration-time histories can be plotted. An important aspect of shock testing is to be able to recreate shocks of various levels. If the shock testing system manages to do this, the system is considered reliable. To test the reliability of the system, the developed software was tested by performing shock testing on test objects and plotting the results.
Super Resolution and Face Recognition Based People Activity Monitoring Enhancement Using Surveillance Camera
(Tartu Ülikool, 2016) Uiboupin, Tõnis; Anbarjafari, Gholamreza; Rasti, Pejman; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Due to importance of security in the society, monitoring activities and recognizing specific people through surveillance video camera is playing an important role. One of the main issues in such activity rises from the fact that cameras do not meet the resolution requirement for many face recognition algorithms. In order to solve this issue, in this work we are proposing a new system which super resolve the image. First, we are using sparse representation with the specific dictionary involving many natural and facial images to super resolve images. As a second method, we are using deep learning convulutional network. Image super resolution is followed by Hidden Markov Model and Singular Value Decomposition based face recognition. The proposed system has been tested on many well-known face databases such as FERET, HeadPose, and Essex University databases as well as our recently introduced iCV Face Recognition database (iCV-F). The experimental results shows that the recognition rate is increasing considerably after applying the super resolution by using facial and natural image dictionary. In addition, we are also proposing a system for analysing people movement on surveillance video. People including faces are detected by using Histogram of Oriented Gradient features and Viola-jones algorithm. Multi-target tracking system with discrete-continuouos energy minimization tracking system is then used to track people. The tracking data is then in turn used to get information about visited and passed locations and face recognition results for tracked people.
Kauglabor Lego Mindstorms EV3 baasil
(Tartu Ülikool, 2016) Nõomaa, Alex; Reivelt, Kaido; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Loodus-, täppisteaduste ja tehnoloogia valdkonna õppe hädavajalik osa on laboripraktika – praktilised oskused saavutatakse nende nimest johtuvalt läbi kogemuste, mida praegu pakuvad õppurile praktikumid, ekskursioonid ja töö laboris. Võimalus katseid sooritada Interneti vahendusel on sisuliselt küll olemas, kuid praktikas kardetakse nende liigset keerukust ja olemasolevad kauglaborid ei leia täna laialdast kasutust. Kombinatsioon reaalsetest katsevahenditest, lairiba-‐ andmesideühendusest ja õppeaine efektiivsest pedagoogilisest ülesehitusest parandaks sellegipoolest õppuri võimet mõista looduslikke protsesse. Antud magistritöö raames antakse ülevaade kaug-‐ ja robootikalaborite valdkonnast, õppeotstarbelise robootikakomplekti LEGO Mindstorms seadmetest ning nende levikust Eesti haridusasutustes, samuti tuuakse välja loodusainete õpetamises Vernier ja Pasco andmekogujate kasutamine ning levik koolides. Peatükkides 4 ja 5 analüüsitakse ning rakendatakse erinevaid võimalusi kauglabori juhtimiseks Interneti vahendusel ja põhjendatakse läbiproovitud lahenduste ebaõnnestumised. Käesoleva töö käigus valmis LEGO Mindstorms EV3 juhtmoodulist, servomootoritest ja EV3 ning Vernier anduritest koosnev seade koos leJOS tarkvaral töötava kauglabori töö juhtimiseks kasutatava interaktiivse serverprogrammiga. Peatükis 6 antakse lühike ülevaade valminud komplektist, loetletakse süsteemi puudused koos parandusettepanekutega ning antakse mõned soovitused kauglabori praktikumitööde koostamiseks.
System Architecture and Component Evaluation for ESTCube-2 Electrical Power System
(Tartu Ülikool, 2016) Ilbis, Erik; Pajusalu, Mihkel; Abels, Artur; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
This thesis is focused on the architecture of the electrical power system (EPS) and implementations of the various subsystems within the EPS for ESTCube-2 nanosatellite. The main goals are to establish a high level system architecture compatible with the rest of the satellite and investigate solutions for the battery management and protection (BMPS) and the voltage conversion and power distribution systems (VCPDS). In this work, an overview is given of the ESTCube-2 mission and the satellite’s architecture. Based on the satellite architecture, requirements are set for the EPS subsystems to be investigated. For the BMPS, two hot-swap controller based solutions are investigated, prototyped and tested. For the VCPDS, two load switch designs are evaluated, six different voltage converters are characterized and solutions for the power distribution system are proposed. Based on the testing results, recommendations are made for the final implementation.
IT-lahenduse arendamine tootmisettevõtetele tootmistõhususe mõõtmiseks ning parendamiseks Evocon OÜ näitel
(Tartu Ülikool, 2016) Viidalepp, Erki; Zahharov, Roman; Varblane, Urmas; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesoleva töö raames valmib veebiteenus, mille abil on võimalik tootmisettevõtetes mõõta ning visualiseerida tootmistõhusust ning saada sisendit tootmisprotsesside parendamiseks. Tootmisettevõtete tootlikkuse tõstmine läbi protsesside parendamise on tänapäevases tiheneva konkurentsiga maailmas järjest olulisem. Töö alguses analüüsitakse tootlikkuse mõõtmise teooriat ning mõõtmise olukorda Eestis. Töö teises pooles kirjeldatakse arendatava pilveteenuse arhitektuuri, riistvara ja tarkvara loomise projekti ning põhjendatakse tehtud valikuid. Töö lõpus analüüsitakse loodud süsteemi vastavust nõuetele ning kirjeldatakse tekkinud probleeme.
Garment retexturing using Kinect V2.0
(Tartu Ülikool, 2017) Avots, Egils; Anbarjafari, Gholamreza, juhendaja; Escalera, Sergio, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
This thesis describes three new garment retexturing methods for FitsMe virtual fitting room applications using data from Microsoft Kinect II RGB-D camera. The first method, which is introduced, is an automatic technique for garment retexturing using a single RGB-D image and infrared information obtained from Kinect II. First, the garment is segmented out from the image using GrabCut or depth segmentation. Then texture domain coordinates are computed for each pixel belonging to the garment using normalized 3D information. Afterwards, shading is applied to the new colors from the texture image. The second method proposed in this work is about 2D to 3D garment retexturing where a segmented garment of a manikin or person is matched to a new source garment and retextured, resulting in augmented images in which the new source garment is transferred to the manikin or person. The problem is divided into garment boundary matching based on point set registration which uses Gaussian mixture models and then interpolate inner points using surface topology extracted through geodesic paths, which leads to a more realistic result than standard approaches. The final contribution of this thesis is by introducing another novel method which is used for increasing the texture quality of a 3D model of a garment, by using the same Kinect frame sequence which was used in the model creation. Firstly, a structured mesh must be created from the 3D model, therefore the 3D model is wrapped to a base model with defined seams and texture map. Afterwards frames are matched to the newly created model and by process of ray casting the color values of the Kinect frames are mapped to the UV map of the 3D model.
NVENC-Based Video Transcoder Prototype
(Tartu Ülikool, 2017) Türk, Hendrik; Kasemägi, Heiki, juhendaja; Zadin, Vahur, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
This thesis is focused on creating a prototype for competitive hardware accelerated video media transcoding solution that is capable of converting video media into HEVC standard. Finding a working solution for a product that could compete with existing HEVC capable hardware accelerators and could be developed into a commercial product, is done through research and prototype testing.
Comprehensive Study on High Dynamic Range Tone Mapping with Subjective Tests
(Tartu Ülikool, 2017) Salahlı, Aygül; Anbarjafari, Gholamreza, juhendaja; Ozcinar, Cagri, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
A high dynamic range (HDR) image has a very wide range of luminance levels that traditional low dynamic range (LDR) displays cannot visualize. For this reason, HDR images are usually transformed to 8-bit representations, so that the alpha channel for each pixel is used as an exponent value, sometimes referred to as exponential notation [43]. Tone mapping operators (TMOs) are used to transform high dynamic range to low dynamic range domain by compressing pixels so that traditional LDR display can visualize them. The purpose of this thesis is to identify and analyse differences and similarities between the wide range of tone mapping operators that are available in the literature. Each TMO has been analyzed using subjective studies considering different conditions, which include environment, luminance, and colour. Also, several inverse tone mapping operators, HDR mappings with exposure fusion, histogram adjustment, and retinex have been analysed in this study. 19 different TMOs have been examined using a variety of HDR images. Mean opinion score (MOS) is calculated on those selected TMOs by asking the opinion of 25 independent people considering candidates’ age, vision, and colour blindness.
Sõiduki esiklaasi läbipainde modelleerimine LEM simulatsioonide abil
(Tartu Ülikool, 2017) Lees, Ülari; Zadin, Vahur, juhendaja; Põld, Toivo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Sõidukite esiklaasi tootmise juures on üheks kriitilisemaks etapiks klaasi painutamine ning selle korratavus. Korratavuse tagamist ei muuda lihtsamaks väikeseeriatootmisele omane lai tootepark ega ka asjaolu, et enamasti on painutusahjud orienteeritud masstootmisele. Käesoleva magistritöö põhiline eesmärk oli luua prototüüpmudel, mis võimaldaks LEM simulatsioonide abil hinnata klaasi lõpliku läbipainde sõltuvust ahju kambrites viibimise ajast. Klaasi vaadeldi viskoelastse materjalina, ning selle simuleerimiseks kasutati Zeneri materjalimudelit. Simulatsioonide tulemusena leiti, et klaasi lõplik läbipaine on tugevas sõltuvuses eelneva toote tsükliajast ning sellest tulenevalt pakuti välja ka painutusahju juhtloogika muutmise võimalus.
ESTCube-2 attitude and orbit control system design
(Tartu Ülikool, 2017) Ehrpais, Hendrik; Slavinskis, Andris, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
This thesis presents the design and analysis of the attitude and orbit control system for the ESTCube-2 CubeSat. The objective of the system is to spin up the satellite to high angular rates, perform accurate pointing and should also be able to operate outside of the Earth’s magnetic influences, for example in a Lunar orbit. For this thesis various requirements for the subsystem and payloads of the nanosatellite have been gathered. From these requirements the design drivers for the attitude and orbit control system are identified. Additionally the thesis analyses the ESTCube-1 nanosatellite attitude determination and control performance and presents the lessons learned, which provides input to the design of the ESTCube-2 nanosatellite. Based on the requirements a set of actuators and sensors are presented that fulfil the various ESTCube-2 mission objectives. The thesis also covers the attitude estimation process. This is done by describing the data generation from the simulation environment and the different potential algorithms to be used for sensor fusion. A sensor fusion algorithm for nanosatellite attitude determination is proposed and the first implementation was made to work on the ESTCube-2 microcontroller. Initial results for the algorithm are described and the future improvements are identified.

Browse

Browsing Robotics and Computer Engineering - Master's theses by Issue Date