JANECH, T. Filtrace dat z LiDAR pro navigaci mobilního robotu ve vnějším prostředí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Bakalářská práce byla zaměřena na filtraci dat z laserového skeneru z mobilního robotu a tvořila součást širšího tématu zaměřeného na navigaci robotu v terénu. Cílem bylo filtrovat určité třídy bodů z laserových skenů na základě znalosti scény, jejíž sémantickou segmentací se zabývala aktuální bakalářská práce studenta Samuela Bielika. Student byl po celou dobu semestru velmi aktivní, svůj postup často konzultoval a zapracovával připomínky vedoucího. Vzhledem k výše zmíněné provázanosti témat jsme zvolili koncept společných konzultací obou studentů, což přispělo ke kooperaci a úspěšnému propojení výsledků. Pro splnění cíle se musel student seznámit s několika softwarovými nástroji, zejména s robotickým frameworkem ROS, v němž měl řešení realizovat a knihovnou PCL na práci s laserovými daty. Mimo programování bylo nezbytné pochopit matematický aparát zahrnující projekci a kalibraci fotoaparátu a transformace mezi souřadnými systémy. Všechny tyto úkoly, včetně výsledné implementace, zvládl student samostatně bez nutnosti zásahů vedoucího. Funkčnost a přesnost projekce laserových dat do obrazu byla ověřena srovnáním s vizualizačním nástrojem Rviz a celé řešení bylo zpracováno do přehledného balíčku pro ROS v rámci repositáře na GitHubu umožňující snadné budoucí využití a nasazení na robot. Funkčnost filtrace byla na závěr ověřena i pomocí segmentovaných obrazových dat od studenta Bielika, čímž bylo dosaženo vytyčeného cíle práce. Technická dokumentace je svou délkou na spodním okraji požadovaného rozsahu, nicméně je na velmi dobré formální úrovni, je logicky členěna a obsahuje vše zásadní. Přítomnost gramatických chyb jsem vzhledem k použitému slovenskému jazyku nemohl posoudit. S literárními zdroji pracoval student pouze v omezené míře, což ale odpovídá charakteru práce. Student jednoznačně prokázal bakalářské schopnosti, práci doporučuji k obhajobě s hodnocením 93 bodů, B.
Bakalárska práca sa zaoberá úpravou a filtrovaním pointcloud-ových dát z laserového skeneru (LiDAR) pre umožnenie vyššej autonómie pri navigácií v komplexných podmienkach. Cieľom práce je prakticky realizovať a overiť funkčnosť algoritmu, ktorý z dát odfiltruje bezpečne priechodné segmenty a naopak ponechá dáta relevantné pre plánovacie algoritmy. Zadanie považujem za stredne až viac náročné, študent sa musel oboznámiť so základnými princípmi prostredia ROS, práce s laserovými dátami, a transformácie medzi obrazovým a pointcloud-ovým súradnicovým systémom. Práca je logicky členená do štyroch kapitol, je ľahko čitateľná a obsahuje iba minimálne množstvo syntaktických chýb a preklepov (napr. prvá veta v úvode mohla byť rozdelená aspoň na dve, alebo “...spustiť so správnimi parametrami…” str. 24). Vlastný text tvorí celkom 33 strán, čím práca spadá skôr do nižšej rozsahovej kategórie, avšak stále spĺňa odporúčaný rozsah. Prvá kapitola sa venuje teoretickým základom potrebným pre úspešné riešenie, čím zároveň spĺňa prvý bod zadania. Časť venujúca sa LiDAR snímačom by si zaslúžila vačšiu pozornosť, obsahuje iba to najnutnejšie minimum potrebných informácií zhrnuté v jednej stránke textu. V časti popisujúcej geometriu obrazových kamier by bolo možno vhodné na začiatku prehľadne zadefinovať rozdiel v orientácií a význam súradníc v systémoch kamery a lidaru (resp. robota). Autor sa v texte odkazuje na konkrétne označenia súradnice (napr. “ Tento prístup nám rozšíri bod po projekcí o jeden skalár, ktorý bude rovný hodnote Z súradnice daného bodu.” str. 21, “...keďže metóda stále obsahuje delenie súradnicou Pz…” str. 26, “Na filtrovanie Z súradnice použijem filter pásmovej prepusti z knižnice PCL…” str. 35). Čitateľ, ktorý je znalý v problematike si domyslí či sa v danom kontexte jedná o “hĺbkovú” alebo “výškovú” súradnicu, avšak menej znalý čitateľ v tom môže mať zmätok. Druhá kapitola porovnáva tri rozdielne prístupy pre projekciu laserových dát do obrazu kamery, čím je splnený tretí bod zadania. K tejto časti nemám príliš zásadné pripomienky. Autor najskôr overil funkcionalitu vlastnou implemntáciou dvoch jednoduchých prístupov a následne použil už dostupný implementovaný balík, ktorý sa ukázal byť najpresnejší. V tomto momente si čitateľ kladie otázku, či by nebolo vhodnejšie od začiatku urobiť porovnanie viacerých dostupných implementácií a na základe ich úspešnosti zvoliť tú najvhodnejšiu. Autor sa viac krát odkazuje neoptimálnosť operácie delenia pri cyklických výpočtoch, avšak reálny dopad na výsledný algoritmus po kompilácií vyhodnotený nie je. Zároveň, sa autor deleniu nemohol vyhnúť ani v projekcii intrinzickou maticou, kde posledný krok pre určenie kamerovej súradnice je práve vydelenie hĺbkovou súradnicou. Tretia kapitola sa venuje práci s laserovými dátami. Tu je splnený druhý a zároveň aj štvrtý bod zadania. Mierne zavádzajúco musím hodnotiť voľbu názvov podkapitol 3.1 a 3.2, ktoré evokujú dojem, že samotná PCL knižnica je využívaná iba pri filtrácií výškovej súradnice a pri filtrácii segmentáciou už nie. V poslednej kapitole autor plní posledný bod zadania, kde overuje svoj algoritmus na dátach zozbieraných z viacerých experimentov. Keďže výsledná kvalita a spoľahlivosť samotnej filtrácie pre rôzne typy terénu je závislá na správnej segmentácii v obraze, ktorá je súčasťou inej bakalárskej práce, správnosť tohto prístupu a jeho výsledky priamo hodnotiť nemôžem. Je však zjavné, že autorová časť venujúca sa spracovaniu a klasifikácii pointcloud-ových bodov na základe predloženého segmentovaného obrazu (bez ohľadu na správnosť jeho segmentácie) vykazuje očakávané chovanie. Tu by som možno uvítal ešte samostatné zhodnotenie autorovej projekcie a klasifikácie pri viacerých (aj chybných) variáciách vstupného obrazu. S literatúrou autor pracuje v dostatočnej miere, tam kde je to vhodné využíva odborné publikácie. Predložená práca jednoznačne svedčí o bakalárskych schopnostiach študenta a vzhľadom na spomenuté pripomienky ju odporúčam k obhajobe s hodnotením 84 bodov (B).
eVSKP id 151649