Odometrie vizuală

Odometria vizuală  este o metodă de estimare a poziției și orientării unui robot sau a altui dispozitiv prin analizarea unei secvențe de imagini luate de o cameră (sau camere) montate pe acesta. [unu]

Tehnicile de odometrie vizuală sunt utilizate, de exemplu, la șoarecii optici de computer . De asemenea, folosit în quadrocoptere și Mars Exploration Rover [2] .

În robotică și viziune computerizată, odometria vizuală este procesul de determinare a poziției și orientării unui robot prin analiza imaginilor asociate camerei. A fost folosit într-o gamă largă de aplicații robotice, cum ar fi pe Mars Exploration Rover.

În navigație, odometria este de obicei asociată cu utilizarea datelor privind mișcarea actuatoarelor (de exemplu, de la senzorii de rotație) pentru a estima schimbările de poziție în spațiu. Această metodă are dezavantajele sale, din cauza alunecării și inexactităților la deplasarea pe suprafețe neuniforme și, de asemenea, nu este aplicabilă la roboții cu metode nestandard de deplasare, de exemplu, la cei de mers pe jos.

Odometria vizuală este potrivită pentru navigarea precisă folosind orice tip de locomoție pe suprafețe dure.

Algoritm

Majoritatea abordărilor existente ale odometriei vizuale se bazează pe următorii pași.

  1. Obținerea imaginii de intrare
    • Există sisteme de odometrie vizuală mono- (cu o cameră) [3] [4] și stereo - (cu două) [4] [5] sau camere panoramice (omnidirecționale) . [6] [7]
  2. Corectarea imaginii
  3. Detectați și urmăriți caracteristicile în diferite cadre
  4. Identificarea valorilor aberante ale vectorilor câmpului de flux optic și corectarea acestora [8]
  5. estimarea mișcării camerei prin flux optic corectat [9] [10] [11] [12]

Tehnica de odometrie vizuală directă realizează operațiile de mai sus direct în senzor. [5] [13] [14]

Viziometria evaluează mișcările de rotație plane între imagini folosind corelarea de fază în loc de extragerea caracteristicilor. [15] [16]

Vezi și

Note

  1. ↑ Odometrie vizuală . Consultat la 2 mai 2012. Arhivat din original pe 7 mai 2012.
  2. ↑ Maimone, M.; Cheng, Y.; Matthies, L. (2007). „Doi ani de odometrie vizuală pe roverele de explorare pe Marte” (PDF) . Journal of Field Robotics . 24 (3): 169-186. CiteSeerX  10.1.1.104.3110 . DOI : 10.1002/rob.20184 . Arhivat (PDF) din original pe 2014-03-30 . Consultat 2008-07-10 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  3. ↑ Chhaniyara, Savan; KASPAR ALTHOEFER; LAKMAL D. SENEVIRATNE (2008). „Tehnica de odometrie vizuală folosind identificarea markerului circular pentru estimarea parametrilor de mișcare” . Advances in Mobile Robotics: Proceedings of the Eleven International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, Coimbra, Portugalia . Cea de-a unsprezecea conferință internațională privind roboții de cățărare și mers pe jos și tehnologiile de sprijin pentru mașini mobile . 11 . World Scientific, 2008. Arhivat pe 24 februarie 2012 la Wayback Machine
  4. ↑ 12 Nister , D; Naroditsky, O.; Bergen, J (ian 2004). Odometrie vizuală . Computer Vision and Pattern Recognition, 2004. CVPR 2004. 1 . pp. I–652–I–659 Vol.1. DOI : 10.1109/CVPR.2004.1315094 .
  5. ↑ 12 Comport , A.I.; Malis, E.; Rives, P. (2010). F. Chaumette; P. Corke; P. Newman, eds. „Odometrie vizuală cvadrifocală în timp real”. Jurnalul Internațional de Cercetare în Robotică . 29 (2-3): 245-266. CiteSeerX  10.1.1.720.3113 . DOI : 10.1177/0278364909356601 . S2CID  15139693 .
  6. ↑ Scaramuzza, D.; Siegwart, R. (octombrie 2008). „Odometrie vizuală omnidirecțională monoculară ghidată de aspect pentru vehiculele terestre în aer liber.” Tranzacții IEEE pe robotică . 24 (5): 1015-1026. DOI : 10.1109/TRO.2008.2004490 . HDL : 20.500.11850/14362 . S2CID  13894940 .
  7. ↑ Corke, P.; Strelow, D.; Singh, S. „Odometrie vizuală omnidirecțională pentru un rover planetar”. Intelligent Robots and Systems, 2004. (IROS 2004). Proceduri. 2004 Conferinţa internaţională IEEE/RSJ pe . 4 . DOI : 10.1109/IROS.2004.1390041 .
  8. ↑ Campbell, J.; Sukthankar, R.; Nourbakhsh, I.; Pittsburgh, IR „Tehnici pentru evaluarea fluxului optic pentru odometria vizuală în teren extrem”. Intelligent Robots and Systems, 2004. (IROS 2004). Proceduri. 2004 Conferinţa internaţională IEEE/RSJ pe . 4 . DOI : 10.1109/IROS.2004.1389991 .
  9. ↑ Sunderhauf, N. Visual odometry using sparse bundle adjustment on an autonomous outdoor vehicle // Tagungsband Autonome Mobile Systeme 2005  / Sunderhauf, N., Konolige, K., Lacroix, S. … [ și alții ] . — Springer Verlag, 2005. — P. 157–163. Arhivat pe 11 februarie 2009 la Wayback Machine
  10. ↑ Konolige, K.; Agrawal, M.; Bolles, R.C.; Cowan, C.; Fischler, M.; Gerkey, B. P. (2006). „Cartare în aer liber și navigare folosind viziune stereo”. Proc. De la Intl. Symp. Despre robotica experimentală (ISER) . Springer Tracts în robotică avansată. 39 : 179-190. DOI : 10.1007/978-3-540-77457-0_17 . ISBN  978-3-540-77456-3 .
  11. ↑ Olson, C.F.; Matthies, L.; Schoppers, M.; Maimone, M.W. (2002). „Navigație rover folosind ego-motion stereo” (PDF) . Robotică și sisteme autonome . 43 (4): 215-229. DOI : 10.1016/s0921-8890(03)00004-6 . Arhivat (PDF) din original pe 2016-03-03 . Accesat 2010-06-06 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  12. ↑ Cheng, Y.; Maimone, M.W.; Matthies, L. (2006). „Odometrie vizuală pe roverele de explorare pe Marte”. Revista IEEE Robotică și Automatizare . 13 (2): 54-62. CiteSeerX  10.1.1.297.4693 . DOI : 10.1109/MRA.2006.1638016 . S2CID  15149330 .
  13. ↑ Engel, Iacov; Schops, Thomas; Cremers, Daniel (2014). „LSD-SLAM: SLAM monocular direct la scară largă” (PDF) . În Flota D.; Pajdla T.; Schiele B.; Tuytelaars T. Computer Vision . European Conference on Computer Vision 2014. Lecture Notes in Computer Science. 8690 . DOI : 10.1007/978-3-319-10605-2_54 . Arhivat pe 22 octombrie 2014 la Wayback Machine
  14. ↑ Engel, Iacov; Sturm, Jurgen; Cremers, Daniel (2013). „Odometrie vizuală semi-densă pentru o cameră monoculară” (PDF) . IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV) . CiteSeerX  10.1.1.402.6918 . DOI : 10.1109/ICCV.2013.183 . Arhivat pe 20 mai 2014 la Wayback Machine
  15. ↑ Zaman, M. (2007). „Localizare relativă de înaltă precizie folosind o singură cameră”. Robotică și automatizare, 2007. (ICRA 2007). Proceduri. 2007 IEEE International Conference on . DOI : 10.1109/ROBOT.2007.364078 .
  16. ↑ Zaman, M. (2007). „Localizare relativă de înaltă rezoluție folosind două camere”. Jurnalul de Robotică și Sisteme Autonome (JRAS) . 55 (9): 685-692. DOI : 10.1016/j.robot.2007.05.008 .