martes, 16 de abril de 2013

Lab #7

Real-time Localization in Outdoor Environments using Stereo Vision and Inexpensive GPS

Autor: Agrawal, M.


Introducción:

La habilidad de un robot mobil de poder localizarse a si mismo es una parte crucial en su operación y navegación  Un robot que navega usando mapas debe ser capaz de localizarse a si mismo. Consecuentemente, a habido un considerable esfuerzo en trabajar en este problema. El problema de mapeo y localización del robot se conoce como SLAM. SLAM a sido satisfactorio en interiores y ambientes estructurados  pero por otra parte el problema esta en los ambientes exteriores donde sigue abierta la investigación sobre el tema. Si bien es cierto que para ambientes exteriores se pueden utilizar GPS o algún otro sistema de navegación  el problema es que el costo y el tamaño de los mismos limitan el poder ser utilizados en robots pequeños. El SLAM trabaja con diferentes tipos de sensores como lo son sonares y lazers de rango. Mientras que el sensor sonar es rápido y económico su detección es pobre, el láser tiene buen alcance y es preciso pero es lento. El objetivo del proyecto dentro de la investigación era diseñar un sistema de localizacion no muy costoso utilizando visión de stereo y complementarlo con un sensor GPS de bajo costo. El sistema stereo de visión esta diseñado de una forma que provee detección de obstáculos dentro de algunos metros ademas de contar con una cámara para ayudar en su localización.

Foto de robot que diseñaron:

¿Como funciona el sistema?


El sistema de odometria visual utiliza las pistas de función para estimar el movimiento relativo entre dos marcos. Las esquinas son detectadas en la imagen izquierda, detectando  y marcando los puntos atravez de los marcos. Estos puntos son después triangulados en cada marco. 3 de estos puntos son utilizados para estimar la orientación. Por ultimo un filtro de Kalman es utilizado para combinar la localización global y los datos obtenidos del GPS. 

Trabajos Relacionados

La estimación de movimiento relativo a partir de un vídeo es un problema bastante estudiado en la gama de visión computacional. Las aproximaciones para una estimación del movimiento relativo se basan en la densidad óptica  cuando se compara con vídeo monocular, la estimación de movimiento relativo es relativamente fácil y tiende a ser mas estable y tener un mejor comportamiento. Otra de las ventajas de utilizar cámaras  es que no hay que preocuparse sobre la escala ambigua presente en cámaras monoculares. 

Resultados

Se probo el sistema diseñado en un exterior,debido a que el GPS solo es eficaz 3 o 4 metros para poder validar los resultados se movió el robot a un circuito ciclado de entre 50 a 100 metros, ya que el punto de partida es el mismo de meta esto servirá como indicativo para encontrar errores de localización


Imagen de los resultados obtenidos

Como se puede ver el sistema es bastante preciso y la variacion es mínima.








1 comentario:

  1. Falta lo de autores al inicio y lo de crítica al final y además está exageradamente corta la entrada. 4 pts muy apenas.

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