پديد آورنده :
دياني نجف‌آبادي، مسعود
عنوان :
مكان‌يابي و نقشه‌برداري هم‌زمان با دوربين رويدادگرا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مخابرات سيستم
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هفت، 104ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدرضا احمدزاده
توصيفگر ها :
مكان‌يابي و نقشه‌برداري هم‌زمان , دوربين رويدادگرا , تخمين حالت , هدايت و راهبري ربات , بهينه‌سازي غيرخطي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/07/20
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/07/27
چكيده فارسي :
در برخي از كاربردها ازجمله هدايت و راهبري ربات، بازسازي سه‌بعدي، واقعيت مجازي و واقعيت افزوده نياز به داشتن اطلاعاتي از محيط و همچنين دانستن موقعيت نسبي تجهيزات در آن داريم. تجهيزات، وسايل مختلفي مانند ربات، خودرو و يا پهباد مجهز به يك دوربين و يا حسگرهاي ديگر با پيكره‌بندي دلخواه هستند. الگوريتم‌هاي مكان‌يابي و نقشه‌برداري هم‌زمان، مجموعه روش‌هايي براي تخمين هم‌زمان موقعيت وسيله و ويژگي‌هاي محيط هستند. براي افزايش دقت و مقاومت اين الگوريتم‌ها نسبت به نويز و داده‌هاي پرت، مي‌توان از روش‌هاي نرم‌افزاري مختلف استفاده نمود. راه‌كار ديگر، استفاده از حسگرهاي مختلف است.
در سال‌هاي اخير، نوع خاصي از دوربين‌ها به نام دوربين رويدادگرا با تقليد از سازوكار بينايي چشم انسان ارائه شده است. برخلاف دوربين‌هاي معمولي، اين دوربين‌ها سرعت و محدوده ديناميكي بالايي دارند. بنابراين مي‌توان از دوربين‌هاي رويدادگرا به‌طور مكمل در كنار دوربين‌هاي معمولي استفاده نمود.
در اين پژوهش، الگوريتمي براي مكان‌يابي با استفاده از رويدادها ارائه مي‌شود. در اين الگوريتم، موقعيت دوربين با شش درجه‌ي آزادي تخمين زده مي‌شود. تنها ورودي موردنياز، رويدادها هستند و هيچ فرضي بر نوع صحنه و حركت وسيله نمي‌شود. سپس يكي از الگوريتم‌هاي مطرح درزمينه‌ي مكان‌يابي و نقشه‌برداري هم‌زمان، با شناسايي ويژگي‌هاي مختلف در تصاوير بسط داده مي‌شود. درنهايت، اين الگوريتم با روش پيشنهادي براي مكان‌يابي با رويدادها، براي بهره‌گيري از ويژگي‌هاي دوربين‌هاي رويدادگرا تركيب مي‌شود.
طبق نتايج حاصل از شبيه‌سازي‌هاي مختلف، در روش‌هاي پيشنهادي نه‌تنها دقت مكان‌يابي بهبود مي‌يابد، بلكه پايداري و مقاومت الگوريتم در شرايط مختلف افزايش مي‌يابد.
چكيده انگليسي :
In some applications, including Robot Navigation and Control, 3D Reconstruction, Virtual Reality, and Augmented Reality, knowledge of the surrounding environment and the pose of the device is required. Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) are methods for estimating the device pose and 3D landmarks simultaneously. We can exploit different algorithmic techniques to enhance the accuracy and robustness of SLAM systems. One can also utilize multiple sensor modules if applicable.
In recent years, researchers developed a novel visual sensor called the event camera. Inspired by the mechanics of human vision, these cameras possess high event generation rates and high dynamic range. Therefore, we can use event cameras as complementary sensors in SLAM systems.
We present a novel, 6 degrees of freedom localization algorithm based on event data. Our algorithm does not depend on any additional sensor module and does not make any restrictive assumptions on the type of scene and the camera motion. We then expand a specific visual SLAM algorithm to detect and incorporate different types of features from images. Finally, we combine this algorithm with our event-based localization method to exploit features of the event cameras.
Experiments on publicly available datasets show accurate and robust results. Our method can track camera motion in challenging scenarios reliably.
استاد راهنما :
محمدرضا احمدزاده
