Robusto visual compass utilizando características híbridas para entornos interiores
Autores: Guo, Ruibin; Peng, Keju; Zhou, Dongxiang; Liu, Yunhui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Robusto visual compass utilizando características híbridas para entornos interiores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Orientación
Estimación
Robótica
Método basado en visión
Cámaras RGB-D
Orientación libre de deriva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La estimación de la orientación es una parte crucial de las tareas de robótica como el control de movimiento, la navegación autónoma y el mapeo 3D. En este artículo, proponemos un método visual robusto para estimar la orientación sin deriva de los robots con cámaras RGB-D. Primero, detectamos y seguimos características híbridas (es decir, planos, líneas y puntos) de imágenes de color y profundidad, lo que proporciona restricciones fiables incluso en entornos poco característicos con baja textura o sin líneas consistentes. Luego, construimos una función de coste basada en estas características y, al minimizar esta función, obtenemos la matriz de rotación precisa de cada fotograma capturado con respecto a su fotograma clave de referencia. Además, presentamos un método de estimación de dirección de desvanecimiento para extraer los ejes del Mundo Manhattan (MW); al alinear los ejes actuales de MW con los ejes globales de MW, refinamos la mencionada matriz de rotación de cada fotograma clave y logramos una orientación sin deriva. Experimentos en conjuntos de datos RGB-D públicos demuestran la robustez y precisión del algoritmo propuesto para la estimación de la orientación. Además, hemos aplicado nuestra brújula visual propuesta a la estimación de la pose, y la evaluación en secuencias públicas muestra una mayor precisión.
Descripción
La estimación de la orientación es una parte crucial de las tareas de robótica como el control de movimiento, la navegación autónoma y el mapeo 3D. En este artículo, proponemos un método visual robusto para estimar la orientación sin deriva de los robots con cámaras RGB-D. Primero, detectamos y seguimos características híbridas (es decir, planos, líneas y puntos) de imágenes de color y profundidad, lo que proporciona restricciones fiables incluso en entornos poco característicos con baja textura o sin líneas consistentes. Luego, construimos una función de coste basada en estas características y, al minimizar esta función, obtenemos la matriz de rotación precisa de cada fotograma capturado con respecto a su fotograma clave de referencia. Además, presentamos un método de estimación de dirección de desvanecimiento para extraer los ejes del Mundo Manhattan (MW); al alinear los ejes actuales de MW con los ejes globales de MW, refinamos la mencionada matriz de rotación de cada fotograma clave y logramos una orientación sin deriva. Experimentos en conjuntos de datos RGB-D públicos demuestran la robustez y precisión del algoritmo propuesto para la estimación de la orientación. Además, hemos aplicado nuestra brújula visual propuesta a la estimación de la pose, y la evaluación en secuencias públicas muestra una mayor precisión.