Visual tag recognition for indoor positioning

Abstract

Català: En els últims anys, els dispositius mòbils equipats amb càmera han estat objecte d'importants millores a causa de la creixent potència de càlcul, així com la reducció dels costos de fabricació. Això ha permès el desenvolupament de noves i millors aplicacions d'última generació, com ara l'anàlisi d'objectes i detecció. L'objectiu d'aquesta tesi és la detecció de marcadors visuals que poden ser utilitzats en diverses aplicacions com ara sistemes de posicionament, seguiment d'objectes i "Realitat Augmentada". Més concretament, el treball ha estat motivat per actuals investigacions en el posicionament indoor, on els sistemes de navegació per satèl lit no són prou fiables. L'objectiu és desenvolupar un nou detector de marcadors visuals, que sigui alhora simple i fiable. En l'informe, els coneixements previs necessaris per entendre el desenvolupament del detector, així com una anàlisi detallada dels detectors actuals, són presentats. D'altra banda, a través d'una anàlisi de les actuals eines de processament d'imatge, es presentarà el sistema proposat. Finalment, per tal de donar una millor visió del conjunt del sistema desenvolupat, una anàlisi de la seva complexitat i rendiment seran presentades, acabant amb algunes conclusions i possibles noves línies d'investigació.

Castellano: En los últimos años, los dispositivos móviles equipados con cámara han sido objeto de importantes mejoras debido a la creciente potencia de cálculo, así como la reducción de los costes de fabricación. Esto ha permitido el desarrollo de nuevas y mejores aplicaciones de última generación, tales como el análisis de objetos y detección. El objetivo de esta tesis es la detección de marcadores visuales que pueden ser utilizados en diversas aplicaciones tales como sistemas de posicionamiento, seguimiento de objetos y "Realidad Aumentada". Más concretamente, el trabajo ha sido motivado por actuales investigaciones en el posicionamiento indoor, donde los sistemas de navegación por satélite no son suficientemente fiables. El objetivo es desarrollar un nuevo detector de marcadores visuales, que sea a la vez simple y fiable. En el informe, los conocimientos previos necesarios para entender el desarrollo del detector, así como un análisis detallado de los detectores actuales, son presentados. Por otra parte, a través de un análisis de las actuales herramientas de procesado de imagen, se presentará el sistema propuesto. Por último, con el fin de dar una mejor visión del conjunto del sistema desarrollado, un análisis de su complejidad y rendimiento serán presentados, terminando con algunas conclusiones y posibles nuevas líneas de investigación.

English: In recent years, camera-equipped mobile devices have undergone significant developments due to increasing computational power as well as reduction of manufacturing unit costs. This has allowed for the development of new stateof-the-art applications, such as object analysis and detection. The focus of this thesis is the detection of visual markers which can be used in various applications such as positioning systems, object tracking and ?Augmented Reality?. More specifically, the work has been motivated by ongoing research in indoor positioning, where global satellite navigation systems are not reliable enough. The goal is to develop a new visual tag detector, that is both simple and reliable. In the report the necessary background for understanding the development of the detector, as well as a detailed analysis of the current detectors, will be presented. Moreover, through an analysis of the current available image processing tools, we will present the proposed detector. Finally, in order to give a better overview of the system developed, complexity and performance results are presented, ending with some conclusions and suggested further lines of work.