Navegação autônoma em ambientes internos baseada em estimativa de profundidade monocular

dc.contributor.advisor1Pedrino, Emerson Carlos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6481363465527189
dc.contributor.authorSantos, Antonio Caique dos
dc.date.accessioned2026-09-17T17:43:35Z
dc.date.issued2026-07-03
dc.description.abstractAutonomous navigation in indoor environments constitutes an important challenge in mobile robotics, especially in applications that require low computational cost, real-time operation, and the use of embedded platforms. In this context, monocular depth estimation emerges as a promising alternative to traditional depth sensors, as it allows spatial information to be inferred from a single RGB image. This work investigates the feasibility of using modern monocular depth models in autonomous navigation systems, focusing on the FastDepth model due to its computational efficiency and suitability for resource-constrained devices. To this end, a comparative evaluation was initially carried out between the FastDepth, MiDaS Small, and Depth Anything Small models, considering metrics such as number of parameters, model size, inference time, and computational cost. Then, FastDepth was integrated into a reactive controller implemented in the Webots simulator, with the aim of evaluating its performance in different indoor scenarios. The system was tested in three distinct environments: a large room, a narrow corridor, and a room with tables, representing increasing levels of spatial complexity. The results demonstrated that FastDepth presents excellent performance in processing time; however, its limitations related to relative depth and frame-to-frame instability hinder its application in denser and less structured environments. It is concluded that reactive monocular navigation is viable in controlled scenarios, but still requires complementary strategies to ensure greater robustness in real and varied environments.eng
dc.description.resumoA navegação autônoma em ambientes internos constitui um desafio importante na robótica móvel, especialmente em aplicações que exigem baixo custo computacional, operação em tempo real e uso de plataformas embarcadas. Nesse contexto, a estimativa de profundidade monocular surge como uma alternativa promissora aos sensores tradicionais de profundidade, por permitir inferir informação espacial a partir de uma única imagem RGB. Este trabalho investiga a viabilidade do uso de modelos modernos de profundidade monocular em sistemas de navegação autônoma, com foco no modelo FastDepth, devido à sua eficiência computacional e adequação a dispositivos com recursos limitados. Para isso, realizou-se inicialmente uma avaliação comparativa entre os modelos FastDepth, MiDaS Small e Depth Anything Small, considerando métricas como número de parâmetros, tamanho do modelo, tempo de inferência e custo computacional. Em seguida, o FastDepth foi integrado a um controlador reativo implementado no simulador Webots, com o objetivo de avaliar seu desempenho em diferentes cenários internos. O sistema foi testado em três ambientes distintos: uma sala ampla, um corredor estreito e uma sala com mesas, representando níveis crescentes de complexidade espacial. Os resultados demonstraram que o FastDepth apresenta excelente desempenho em tempo de processamento, porém suas limitações relacionadas à profundidade relativa e à instabilidade entre quadros dificultam sua aplicação em ambientes mais densos e pouco estruturados. Conclui-se que a navegação monocular reativa é viável em cenários controlados, mas ainda demanda estratégias complementares para garantir maior robustez em ambientes reais e variados.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationSANTOS, Antonio Caique dos. Navegação autônoma em ambientes internos baseada em estimativa de profundidade monocular. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Computação) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24721.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24721
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.courseEngenharia de Computação - EC
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectProfundidade monocularpor
dc.subjectNavegação autônomapor
dc.subjectRobótica móvelpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleNavegação autônoma em ambientes internos baseada em estimativa de profundidade monocularpor
dc.title.alternativeAutonomous indoor navigation based on monocular depth estimationeng
dc.typeTCC

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
TCC - Antonio_caique - 2026.pdf
Tamanho:
8.08 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Coleções