多攝影機輔助機器人巡航

Robot Navigation Using Multiple Cameras

王琮鴻(Chung-Hung Wang)

指導教授 ： 王銀添

淡江大學/工學院/機械與機電工程學系碩士班/碩士(2013年)

https://doi.org/10.6846/TKU.2013.01109

摘要

本論文使用視覺感測器輔助機器人進行巡航任務，研究的議題包括攝影機校準方法的應用、單攝影機同時定位與建圖、與多攝影機系統輔助巡航等。應用攝影機校準方法進行攝影機內部參數與外部參數的校準，以及多攝影機之間位移向量與旋轉矩陣的求算；單攝影機搭配反深度參數化方法進行影像特徵初始化，以達到無延遲的狀態初始化程序；使用環境中多組的視覺感測器，改善巡航中機器人狀態估測的準確度。

關鍵字

多組視覺感測器 ； 同時定位與建圖 ； 機器人巡航 ； 攝影機校準

並列摘要

A robot navigation system using multiple vision sensors is developed in this thesis. Research topics include the application of camera calibration method, the development of visual monocular simultaneous localization and mapping (MonoSLAM), as well as the robot navigation using multiple cameras. The camera calibration method is applied to calibrate the intrinsic and extrinsic parameters of each camera. It is also employed to determine the translation vector and rotation matrix between every two cameras. The inverse depth parameterization method initializes the landmark state of MonoSLAM and provides an un-delay state initialization procedure. Multiple cameras in the environment are used in this research to improve the accuracy of robot state estimation during navigation.

並列關鍵字

Multiple vision sensors ； Monocular simultaneous localization and mapping (MonoSLAM) ； Robot navigation ； Camera calibration

參考文獻

[1]. 林冠瑜，使用低階攝影機實現機器人視覺式SLAM，淡江大學技系與機電工程學系碩士論文，2012。

[16].馮盈捷，使用尺度與方向不變特徵建立機器人視覺式SLAM之稀疏與續存性地圖，淡江大學機械與機電工程學系碩士論文，2011。

[2]. H. Bay, A. Ess, T. Tuytelaars and L. Van Gool, “SURF: Speeded-Up Robust Features”, Computer Vision and Image Understanding, vol.110, pp.346-359, 2008.

[3]. Z. Zhang, “A flexible new technique for camera calibration”, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 22(11):1330-1334, 2000.

[4]. J. Civera, A.J. Davison and J.M.M. Montiel, “Inverse Depth Parametrization for Monocular SLAM,” IEEE Transactions on Robotics, vol.24, no.5, pp.932-945, 2008.