Візуальна одометрія

Вектор оптичного потоку рухомого об'єкта у відеопослідовності.

У робототехніці і комп'ютерному баченні, візуальна одометрія — процес визначення позиції і орієнтації робота шляхом аналізу послідовних зображень отриманих за допомогою камери. Він використовується в багатьох застосуваннях робототехніки, наприклад ця техніка була використана для побудови марсоходу NASA.[1]

Огляд

У навігації, одометрія це процес використання даних про оточення і давачів руху для визначення змін позиції робота, для цього використовуються такі пристрої як давачі кута повороту для вимірювання обертів коліс. Хоча такий метод корисний для багатьох колісних або гусеничних транспортних засобів, традиційні методи одометрії не можна застосувати для портативних роботів[en] із нестандартними методами пересування, наприклад роботів, що рухаються завдяки ногам. Крім того, метод одометрії має проблеми з точністю, оскільки колеса можуть проковзувати і тим самим вносити похибку в оцінку пройденої відстані. Помилка збільшується коли транспортний засіб рухається по нерівним поверхням. Помилки мають тенденцію накопичуватись з плином часу.

Візуальна одометрія є процесом визначення подібної інформації для оцінки відстані переміщення на основі послідовних зображень отриманих з камери. Візуальна одометрія дозволяє підвищити точність навігаційних приладів у роботах або транспортних засобах, які використовують будь-який спосіб пересування відносно поверхні.

Алгоритм

Більшість з існуючих підходів у візуальній одометрії мають в основі наступні кроки.

  1. Маємо ряд вхідних зображень: відзнятих з використанням однієї камери,[2][3] стерео камери,[3][4] або всенаправленої камери.[5][6]
  2. Корекція зображень: застосовуються техніки обробки зображень для усунення спотворень об'єктива і т. д.
  3. Виявлення ознак: визначити оператори пошуку і знайти відповідності ознак по кадрам і побудувати поле оптичного потоку.
    1. Використовується кореляція для встановлення відповідності двох зображень, і не довгострокових відстежень ознак.
    2. Виділення ознак і кореляція.
    3. Побудова поля оптичного потоку (Метод Лукаса — Канаде).
  4. Перевірка векторів оптичного потоку на наявність потенційних помилок і видалення відхилень.[7]
  5. Визначення руху камери із оптичного потоку.[8][9][10][11]
    1. Варіант 1: Фільтр Калмана для оцінки розподілу.
    2. Варіант 2: віднайти геометричні і 3D властивості об'єктів, які мінімізують функцію втрат, що заснована на оцінці помилки повторної проєкції між двома сусідніми зображеннями. Це можна здійснити за допомогою математичної мінімізації або випадкового відбору.
  6. Періодична репопуляція точок шляху для підтримки відповідності шляху вздовж зображення.

Альтернативою до методу виділення ознак є «прямий» метод який мінімізує помилку напряму в просторі зображення без попереднього пошуку ознак і їх порівняння. [4][12] [13]

Інший метод, визначає площинні переміщення і повороти між зображеннями використовуючи метод фазової кореляції замість виділення ознак.[14][15]

Див. також

Примітки

  1. ↑ Maimone, M.; Cheng, Y.; Matthies, L. (2007). Two years of Visual Odometry on the Mars Exploration Rovers (PDF). Journal of Field Robotics. 24 (3): 169—186. doi:10.1002/rob.20184. Архів оригіналу (PDF) за 30 березня 2014. Процитовано 10 липня 2008.
  2. ↑ Chhaniyara, Savan; KASPAR ALTHOEFER ;LAKMAL D. SENEVIRATNE (2008). Visual Odometry Technique Using Circular Marker Identification For Motion Parameter Estimation. Advances in Mobile Robotics: Proceedings of the Eleventh International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, Coimbra, Portugal. The Eleventh International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines. Т. 11. World Scientific, 2008. Архів оригіналу за 24 лютого 2012. Процитовано 3 березня 2015.
  3. ↑ а б Nister, D; Naroditsky, O.; Bergen, J (Jan 2004). Visual Odometry. Computer Vision and Pattern Recognition, 2004. CVPR 2004. Т. 1. с. I–652 - I--659 Vol.1. doi:10.1109/CVPR.2004.1315094.
  4. ↑ а б Comport, A.I.; Malis, E.; Rives, P. (2010). Guest Editors, F. Chaumette, P. Corke and P. Newman (ред.). Real-time Quadrifocal Visual Odometry. International Journal of Robotics Research, Special issue on Robot Vision. 29 (2-3): 245—266. doi:10.1177/0278364909356601.
  5. ↑ Scaramuzza, D.; Siegwart, R. (October 2008). Appearance-Guided Monocular Omnidirectional Visual Odometry for Outdoor Ground Vehicles. IEEE Transactions on Robotics: 1—12. Процитовано 20 жовтня 2008.
  6. ↑ Corke, P.; Strelow, D.; Singh, S. Omnidirectional visual odometry for a planetary rover. Intelligent Robots and Systems, 2004.(IROS 2004). Proceedings. 2004 IEEE/RSJ International Conference on. Т. 4.
  7. ↑ Campbell, J.; Sukthankar, R.; Nourbakhsh, I.; Pittsburgh, I.R. Techniques for evaluating optical flow for visual odometry in extreme terrain. Intelligent Robots and Systems, 2004.(IROS 2004). Proceedings. 2004 IEEE/RSJ International Conference on. Т. 4.
  8. ↑ Sunderhauf, N.; Konolige, K.; Lacroix, S.; Protzel, P. (2005). Visual odometry using sparse bundle adjustment on an autonomous outdoor vehicle (PDF). Levi, Schanz, Lafrenz, and Avrutin, editors, Tagungsband Autonome Mobile Systeme: 157—163. Архів оригіналу (PDF) за 11 лютого 2009. Процитовано 10 липня 2008.
  9. ↑ Konolige, K.; Agrawal, M.; Bolles, R.C.; Cowan, C.; Fischler, M.; Gerkey, B.P. (2006). Outdoor mapping and navigation using stereo vision (PDF). Proc. of the Intl. Symp. on Experimental Robotics (ISER). Процитовано 10 липня 2008.[недоступне посилання]
  10. ↑ Olson, C.F.; Matthies, L.;Schoppers, M.; Maimone, M.W. (2002). Rover navigation using stereo ego-motion (PDF). Robotics and Autonomous Systems. 43: 215—229. doi:10.1016/s0921-8890(03)00004-6. Архів оригіналу (PDF) за 3 березня 2016. Процитовано 6 червня 2010.
  11. ↑ Cheng, Y.; Maimone, M.W.; Matthies, L. (2006). Visual Odometry on the Mars Exploration Rovers (PDF). IEEE Robotics and Automation Magazine. 13 (2): 54—62. doi:10.1109/MRA.2006.1638016. Процитовано 10 липня 2008.
  12. ↑ Engel, Jakob; Schöps, Thomas; Cremers, Daniel (2014). European Converence on Computer Vision (ECCV) 2014 (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 22 жовтня 2014. Процитовано 3 березня 2015. {{cite journal}}: Проігноровано |contribution= (довідка)
  13. ↑ Engel, Jakob; Sturm, Jürgen; Cremers, Daniel (2013). IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV) (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 20 травня 2014. Процитовано 3 березня 2015. {{cite journal}}: Проігноровано |contribution= (довідка)
  14. ↑ Zaman, M. (2007). High Precision Relative Localization Using a Single Camera. Robotics and Automation, 2007.(ICRA 2007). Proceedings. 2007 IEEE International Conference on.
  15. ↑ Zaman, M. (2007). High resolution relative localisation using two cameras. Journal of Robotics and Autonomous Systems (JRAS). Elsevier: 685—692.

Read other articles:

Orbit tinggi

orbit Orbit tinggi adalah sebuah orbit geosentris dimana titik tertinggi terletak di atas orbit geostasioner (antara 35.786 km - 42.164 km). Salah satu bagian dari orbit ini adalah orbit geostationer dengan jarak 42.164 km dari pusat bumi atau 36.000 km dari permukaan bumi. Karena sifat dari orbit ini yang cenderung melonjong, maka sistem Highly Elliptical Orbits secara umum dapat dikatakan sebagai bagian dari orbit tinggi. Referensi NASA Orbit Catalog radio-electronic.com - Satellites Orbit ...

 

أحمد بهجت فتوح

أحمد بهجت فتوح معلومات شخصية تاريخ الميلاد سنة 1951  تاريخ الوفاة 21 مايو 2021 (69–70 سنة)[1]  مواطنة مصر الولايات المتحدة  الحياة العملية المدرسة الأم كلية الهندسة جامعة القاهرة (التخصص:هندسة اتصالات) (الشهادة:بكالوريوس) (–1974)كلية العلوم جامعة عين شمس (الشهادة:ماجست�...

 

Sorø Academy

Public gymnasium school in Sorø, DenmarkSorø AcademyLocationSorø, DenmarkInformationTypepublic gymnasiumFounded1625FounderChristian IVHeadmasterKristian JacobsenNumber of students450Websitewww.soroe-akademi.dk Sorø Academy (Danish, Sorø Akademi) is a boarding school and gymnasium located in the small town of Sorø, Denmark. It traces its history back to the 12th century when Bishop Absalon founded a monastery at the site, which was confiscated by the Crown after the Reformation, and ever...

Prancis Baru

Peta Prancis Baru pada masa kejayaannya 1534-1763. Prancis Baru (Prancis: la Nouvelle-France) adalah sebuah teritori koloni Prancis di Amerika Utara pada periode sejak masa eksplorasi Sungai Saint Lawrence, oleh Jacques Cartier tahun 1534, hingga diserahkannya New France kepada Spanyol dan Britania Raya tahun 1763. Pada puncaknya tahun 1712 (sebelum Traktat Utrecht), teritori New France membentang dari Pulau Newfoundland hingga Pegunungan Rocky dan dari Teluk Hudson hingga Teluk Meksiko. ...

 

Sludge

Semi-solid slurry For the music genre, see Sludge metal. For other uses, see Sludge (disambiguation). Fecal sludge collected from pit latrines near Durban, South Africa, awaiting further treatment by drying Sludge is a semi-solid slurry that can be produced from a range of industrial processes, from water treatment, wastewater treatment or on-site sanitation systems. It can be produced as a settled suspension obtained from conventional drinking water treatment,[1] as sewage sludge fro...

 

Inter caetera

Bản đồ Nam Mỹ; kinh tuyến bên phải được vạch ra bởi Inter caetera, còn kinh tuyến bên trái là theo Hiệp ước Tordesillas. Bản đồ vẽ biên giới các quốc gia và đánh dấu các thành phố hiện nay nhằm mục đích minh hoạ. Inter caetera (tiếng La-tinh nghĩa là Giữa các việc khác) là một tông sắc được Giáo hoàng Alexander VI ban hành vào ngày 4 tháng 5 (quarto nonas maii) năm 1493, ban cho hai vị Quân chủ Côn...

俄亥俄州

  「俄亥俄」重定向至此。关于其他用法，请见「俄亥俄 (消歧义)」。 俄亥俄州 美國联邦州State of Ohio 州旗州徽綽號：七葉果之州地图中高亮部分为俄亥俄州坐标：38°27'N－41°58'N, 80°32'W－84°49'W国家 美國加入聯邦1803年3月1日，在1953年8月7日追溯頒定（第17个加入联邦）首府哥倫布（及最大城市）政府 • 州长（英语：List of Governors of {{{Name}}}]]） •&...

 

2002 Barnet London Borough Council election

2002 local election in England 2002 Barnet London Borough Council election ← 1998 2 May 2002 2006 → All 63 seats to Barnet London Borough Council32 seats needed for a majority   First party Second party Third party   Party Conservative Labour Liberal Democrats Seats won 39 21 3 Seat change 11 5 3 Popular vote 32,882 28,041 14,176 Percentage 39.7% 33.9% 17.1% Swing 1.2% 6.1% 0.8% Map of the results of the 2002 Barnet council election. Conservative...

 

哈萨克斯坦总统

此条目序言章节没有充分总结全文内容要点。 (2019年3月21日)请考虑扩充序言，清晰概述条目所有重點。请在条目的讨论页讨论此问题。 哈萨克斯坦總統哈薩克總統旗現任Қасым-Жомарт Кемелұлы Тоқаев卡瑟姆若马尔特·托卡耶夫自2019年3月20日在任任期7年首任努尔苏丹·纳扎尔巴耶夫设立1990年4月24日（哈薩克蘇維埃社會主義共和國總統） 哈萨克斯坦 哈萨克斯坦政府...

Līksna Parish

Parish of Latvia Parish of LatviaLīksna Parishparish of Latvia55°59′37″N 26°27′06″E / 55.9935°N 26.4518°E / 55.9935; 26.4518 CountryLatviaArea[1] • Total138.28 km2 (53.39 sq mi) • Land132.98 km2 (51.34 sq mi) • Water5.3 km2 (2.0 sq mi)Population (1 January 2023)[2] • Total943 • Density6.8/km2 (18/sq mi)Websiteliksna.lv Līksna ...

 

Coat of arms of Berlin

Official coat of arms of the German city state of Berlin Coat of arms of BerlinVersionsEscutcheon-only version ArmigerCity of BerlinCrestA city coronet Or with five leaves and a gateShieldArgent a bear rampant Sable langued and armed GulesUseThe state logo may be used by the general public while the coat of arms proper is only eligible for use with authorities. The coat of arms of Berlin is used by the German city state as well as the city itself. Introduced in 1954 for West Berlin, it shows ...

 

Christianity in Tajikistan

Christianity by country Africa Algeria Angola Benin Botswana Burkina Faso Burundi Cameroon Cape Verde Central African Republic Chad Comoros Democratic Republic of the Congo Republic of the Congo Djibouti Egypt Equatorial Guinea Eritrea Eswatini Ethiopia Gabon Gambia Ghana Guinea Guinea-Bissau Ivory Coast Kenya Lesotho Liberia Libya Madagascar Malawi Mali Mauritania Mauritius Morocco Mozambique Namibia Niger Nigeria Rwanda São Tomé and Príncipe Senegal Seychelles Sierra Leone Somalia South...

Bank Kalbar

Bank Kalbar adalah lembaga keuangan daerah di Indonesia yang berkantor pusat di Kota Pontianak, Provinsi Kalimantan Barat.Bank KalbarPT Bank Pembangunan Daerah Kalimantan BaratJenisPerserodaIndustriKeuangan dan komponennyaDidirikanPontianak, Indonesia (1964)KantorpusatKantor Pusat di Pontianak, IndonesiaTokohkunciSudirman HMY Presiden DirekturProdukKeuanganSitus webwww.bankkalbar.co.id Sejarah Bank Kalbar berdiri pada tanggal 15 April 1964 dengan nama Bank Pembangunan Daerah (BPD) Kalimantan ...

 

Edwin Howard Armstrong

Ada usul agar Edward Howard Amstrong digabungkan ke artikel ini. (Diskusikan) Edwin H. ArmstrongDeveloped and advanced the utility of FM technology.Lahir(1890-12-18)18 Desember 1890New York, NYMeninggal31 Januari 1954(1954-01-31) (umur 63)Manhattan, New YorkPendidikanColumbia UniversityPekerjaanelectrical engineer and inventorDikenal atasinventor of FM radioSuami/istriMarion Edwin Howard Armstrong (18 Desember 1890 – 31 Januari 1954)[1] Kepintaran dan keuletannya ...

 

Jewish meditation

Meditation in Judaism This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Jewish meditation – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (March 2010) (Learn how and when to remove this message) Meditative Kabbalah Shiviti with Kabbalistic names of God Jewish meditation includes practices of settling the mind, i...

Hurd's Deep

Underwater Valley in the English Channel Hurd Deep running from bottom left to top right of an extract from a 1955 Admiralty Chart 1955 Admiralty Chart No 2649 showing Hurd Deep in the context of the English Channel Hurd's Deep (or Hurd Deep) is an underwater valley in the English Channel, northwest of the Channel Islands. Its maximum depth is about 180 m (590 ft; 98 fathoms), making it the deepest point in the English Channel. Toponym The feature was named after the British Royal N...

 

Élections sénatoriales de 2004 dans la Sarthe

1995 2014 Élections sénatoriales de 2004 dans la Sarthe 26 septembre 2004 Type d’élection Élections sénatoriales Postes à élire 3 sièges de sénateur Roland du Luart – UMP Voix 713 50,96 %  François Fillon – UMP Voix 711 50,82 %  Marcel-Pierre Cléach – UMP Voix 600 42,89 %  Voix au 2e tour 694 52,78 %  Marietta Karamanli – PS Voix 455 32,52 %  Voix au 2e tour 614 46,69 %  Jean...

 

Multinomial probit

Part of a series onRegression analysis Models Linear regression Simple regression Polynomial regression General linear model Generalized linear model Vector generalized linear model Discrete choice Binomial regression Binary regression Logistic regression Multinomial logistic regression Mixed logit Probit Multinomial probit Ordered logit Ordered probit Poisson Multilevel model Fixed effects Random effects Linear mixed-effects model Nonlinear mixed-effects model Nonlinear regression Nonparamet...

Albert de Broglie, 4th Duke of Broglie

French politician (1821-1901) Albert de BrogliePrime Minister of FranceIn office17 May 1877 – 23 November 1877PresidentPatrice de MacMahonPreceded byJules SimonSucceeded byGaëtan de RochebouëtIn office24 May 1873 – 22 May 1874PresidentPatrice de MacMahonPreceded byJules DufaureSucceeded byErnest Courtot de Cissey Personal detailsBorn(1821-06-13)13 June 1821Paris , Seine , Kingdom of FranceDied19 January 1901(1901-01-19) (aged 79)Paris , Seine , Third Republic of F...

 

تجمع ذمورزوم (رماة)

تجمع ذمورزوم  - قرية -  تقسيم إداري البلد  اليمن المحافظة محافظة حضرموت المديرية مديرية رماة العزلة عزلة رماة السكان التعداد السكاني 2004 السكان 33   • الذكور 21   • الإناث 12   • عدد الأسر 3   • عدد المساكن 3 معلومات أخرى التوقيت توقيت اليمن (+3 غرينيتش) تعدي�...