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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Uma abordagem híbrida para planejamento de rotas e controle de navegação de deficientes visuais em ambientes indoor
Other Titles: A hybrid approach to route planning and navigation control for the visually impaired in indoor environments
Ein hybrider Ansatz zur Routenplanung und Navigationssteuerung für Sehbehinderte in Innenräumen
???metadata.dc.creator???: Simões, Walter Charles Sousa Seiffert 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Lucena Júnior, Vicente Ferreira de
???metadata.dc.contributor.referee1???: Naves, Eduardo Lázaro Martins
???metadata.dc.contributor.referee2???: Pio, José Luiz de Souza
???metadata.dc.contributor.referee3???: Feitosa, Eduardo Luzeiro
???metadata.dc.contributor.referee4???: Souto, Eduardo James Pereira
???metadata.dc.description.resumo???: Andar livremente em ambiente indoor é um enorme desafio para pessoas deficientes visuais devido à falta de informações sobre o cenário. Para este público, há uma abundância de novas tecnologias e modelos de navegação que poderiam ser empregadas para esta tarefa, tornando a relação entre o homem e ambiente mais harmonioso possível. No entanto, a navegação de um usuário deficiente visual em um ambiente indoor é uma tarefa desafiadora, pois requer procedimentos velozes e precisos de localização dos pontos de interesse e percepção dos obstáculos, além de ser oferecida de forma discreta e com baixo custo de aquisição. Esta tese de doutorado pretende especificar, construir e validar um modelo de navegação indoor capaz de permitir a um usuário deficiente visual navegue de forma rápida, segura e de baixa complexidade computacional. A abordagem metodológica escolhida para este trabalho divide o sistema em duas estratégias: uma navegação baseada em mapas e uma navegação não baseada em mapas. Na navegação baseada em mapas são feitas as construções de registros de endereços para compor e o mapeamento indoor pelo algoritmo Linear Weighted Policy Learner para serem utilizados na elaboração das rotas. A representação do ambiente possui baixa densidade de registros por metro quadrado para reduzir a complexidade e o tempo de elaboração do mapa. O algoritmo de roteamento utiliza regras de menor rota para estabelecer os locais a serem visitados e aumenta a cobertura de registros na área pela aplicação de virtualização de marcadores. O algoritmo de navegação iterative Pedestrian Dead Reckoning (i-PDR) percebe os registros de referência e ajusta a localização do usuário em tempo real, repassando instruções por um guia de áudio. A navegação não baseada em mapas topológicos utiliza a visão estéreo associada a um esquema de som musical para criar um perímetro de segurança em torno do usuário para identificar a presença de obstáculos, dando a sensação de som 360 graus, cobrindo um ângulo de 120 graus à frente do usuário. Os resultados obtidos sobre a margem de erro e o tempo máximo de processamento são 0,10 m e 0,07 s, respectivamente, e obstáculos ao nível do solo e suspensos com uma precisão equivalente a 90%.
Abstract: Walking freely in an indoor environment is a huge challenge for visually impaired people due to the lack of information about the scenario. For this audience, there is an abundance of new technologies and navigation models that could be employed for this task, making the relationship between man and the environment as harmonious as possible. However, the navigation of a visually impaired user in an indoor environment is a challenging task, as it requires fast and accurate procedures for locating points of interest and perceiving obstacles, in addition to being offered discreetly and with low acquisition cost. This doctoral thesis aims to specify, build and validate an indoor navigation model capable of allowing a visually impaired user to navigate quickly, safely and with low computational complexity. The methodological approach chosen for this work divides the system into two strategies: a map-based navigation and a non-map based navigation. In navigation based on maps, the construction of address records to compose and the indoor mapping by the Linear Weighted Policy Learner algorithm are made to be used in the elaboration of routes. The representation of the environment has a low density of records per square meter to reduce the complexity and the time to prepare the map. The routing algorithm uses shorter route rules to establish the locations to be visited and increases the coverage of records in the area by applying marker virtualization. The iterative Pedestrian Dead Reckoning (i-PDR) navigation algorithm perceives the reference records and adjusts the user's location in real time, passing instructions through an audio guide. Navigation not based on topological maps uses the stereo vision associated with a musical sound scheme to create a security perimeter around the user to identify the presence of obstacles, giving the sensation of 360 degree sound, covering an angle of 120 degrees to the in front of the user. The results obtained on the error margin and the maximum processing time are 0.10 m and 0.07 s, respectively, and obstacles at ground level and suspended with an accuracy equivalent to 90%.
Keywords: Pessoas com deficiência visual - Orientação e mobilidade
Mapeamento Indoor
Navegação Indoor
Sistema de Posicionamento Global
Sistemas de Posicionamento Indoor
???metadata.dc.subject.cnpq???: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
???metadata.dc.subject.user???: Matriz de Adjacência
Mapeamento Indoor
Navegação Indoor
Pedestrian Dead Reckoning
Reconhecimento de Padrões
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Computação
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Informática
Citation: SIMÕES, Walter Charles Sousa Seiffert. Uma abordagem híbrida para planejamento de rotas e controle de navegação de deficientes visuais em ambientes indoor, 2020. 189 f. Tese (Doutorado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7931
Issue Date: 27-Jul-2020
Appears in Collections:Doutorado em Informática

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