Naslov
Ravninski segmenti kao značajke za lokalizaciju mobilnih robota u unutarnjim 3D prostorima
(Planar surface segments as features for mobile robot localisation in 3D indoor enviroments)

Autori
Nyarko, Emmanuel Karlo

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Elektrotehnički fakultet

Mjesto
Osijek

Datum
15.05

Godina
2013

Stranica
189

Mentor
Cupec, Robert

Ključne riječi
lokalizacija; oblak točaka; ravninski segmenti; mobilni robot; zatvoreni prostor
(localisation; point cloud; planar surface segments; mobile robot; indoor enviroment)

Sažetak
U ovoj je disertaciji predložen sustav za lokalizaciju mobilnog robota u unutarnjim 3D prostorima koji primjenjuje ravninske segmente, detektirane na 2.5D slici, kao značajke. Razmatrana metoda lokalizacije se temelji na registraciji skupa ravninskih segmenata detektiranih na sceni sa skupom ravninskih segmenata modela okoline. Kako ravninski segmenti nemaju definirane deskriptore, registracija se provodi na osnovi geometrijskih ograničenja. Kako geometrijska ograničenja nisu dovoljno restriktivna za jednoznačno sparivanje ravninskih segmenata, u postupku registracije se generira velik broj hipoteza o mogućim položajima robota od kojih su mnoge netočne. Pošto je obrada tako velikog broja hipoteza računski zahtjevna, predložen je postupak s usmjerenim generiranjem hipoteza, koji značajno ubrzava proces registracije na način da se inicijalni parovi biraju sekvencijalno uzimajući u obzir koeficijent sadržaja informacije para. Postupak generiranja hipoteze je takav da se vjerojatnije hipoteze generiraju prije onih manje vjerojatnijih, što omogućava ranije zaustavljanje algoritma umjesto generiranja svih mogućih hipoteza, čime se značajno smanjuje računsko vrijeme. Generirane se hipoteze evaluiraju i rangiraju pomoću dvije predložene metode za procjenu vjerodostojnosti hipoteza, tako da najviše rangirana hipoteza ima najveću vjerojatnost ispravnosti. Prva je metoda zasnovana na značajkama, tj. zasniva se na uspoređivanju mjera kvalitete podudaranja ravninskih segmenata, dok je druga metoda zasnovana na pojavnosti, tj. zasniva se na uspoređivanju mjera preklapanja dubinske slike scene i modela. Opisane su različiti načini primjene razmatrane metode lokalizacije mobilnog robota: estimacija kretanja kamere, slijeđenje relativnog položaja kamere u odnosu na model okoline i globalna lokalizacija, kao i postupak generiranja hibridne metričko-topološke karte koja je se koristi za lokalizaciju. Također je opisan postupak eksperimentalne provjere predložene metode lokalizacije. Na temelju toga, provedena je analiza primjenjivosti predloženih metoda pomoću slika i odometrijskih podataka snimljenih tijekom pokusa sa stvarnim mobilnim robotom opremljenim RGB-D kamerom.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Računarstvo

POVEZANOST RADA