Implementación de un sistema de navegación basado en visión por computador para el seguimiento de trayectoria aplicado a un vehículo aéreo no tripulado

Abstract

El presente proyecto se basa en la implementación de un sistema de navegación basado en visión por computador para el seguimiento de trayectoria aplicado a un vehículo aéreo no tripulado. Se desarrollo un sistema capaz de interpretar trayectorias tanto en el plano horizontal como vertical, utilizando procesamiento de imágenes y algoritmos de seguimiento visual. El sistema fue implementado en el dron DJI Tello y desarrollado en el entorno de programación PyCharm. El procesamiento de imágenes se realizó utilizando la cámara integrada en el dron, aplicando técnicas de segmentación de imágenes en el espacio de color HSV, lo cual permitió una detección más precisa de las trayectorias. En el seguimiento horizontal, se empleó un algoritmo de línea convencional basado en sensores virtuales, el cual consiste en dividir la imagen procesada en tres regiones, a partir de las cuales se determinan acciones de traslación o rotación en el dron. En el seguimiento vertical, se diseñó un sistema lógico mediante máquinas de estados, utilizando también sensores virtuales distribuidos en franjas superior e inferior, permitiendo que el dron tome decisiones de movimiento según la zona y dirección de detección. Se realizaron varias pruebas experimentales para validar el funcionamiento del sistema en ambos planos, aplicando métricas específicas para evaluar el rendimiento del dron frente a diferentes trayectorias. Los resultados obtenidos evidencian un comportamiento funcional adecuado del sistema de navegación, demostrando la viabilidad de aplicar visión por computador como base para el control autónomo en drones.