PKS: یک روش انتخاب فریم های کلیدی مبتنی بر فتوگرامتری برای سیستم های بینایی-اینرسی ساخته شده بر پایه ORB-SLAM۳
Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 103
This Paper With 24 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_SEPEHR-31-122_006
تاریخ نمایه سازی: 9 مهر 1401
Abstract:
به دلیل پیچیدگی های پردازش فریم برای تعیین موقعیت و تهیه نقشه در الگوریتم های ماشین بینایی و فتوگرامتری، روش های انتخاب فریم های کلیدی به منظور افزایش کارایی الگوریتم ها معرفی شدند که در عین حفظ دقت و استحکام الگوریتم، حجم پردازش ها را کاهش می دهند. یکی از معروف ترین الگوریتم های تعیین موقعیت و تهیه نقشه هم زمان مبتنی بر تصویر (ویژوال اسلم)، الگوریتم ORB-SLAM۳ [۱] است. انتخاب فریم کلیدی در این الگوریتم و سایر الگوریتم های این حوزه وابسته به حد آستانه های ابتکاری است. در این مقاله یک روش هندسی و بر پایه اصول طراحی شبکه تصویربرداری در فتوگرامتری به منظور انتخاب فریم های کلیدی در بهبود الگوریتم ORB-SLAM۳ پیشنهاد شده است. در این روش، حد آستانه های ابتکاری با اصول فتوگرامتری جایگزین شده است که علاوه بر استحکام الگوریتم، کیفیت ابر نقطه حاصل از فریم های کلیدی را تضمین می کند. در روش پیشنهادی، ابتدا یک حد آستانه انطباقی در مورد مجاز بودن تعداد نقاطی که ناحیه مخروطی خط دید آن ها در یک مخروط چهار ناحیه ای تشکیل شده بر روی هر نقطه، تغییر کرده است، تصمیم می گیرد. سپس با تشکیل یک شبکه ۳ در ۳ در هر فریم و شمارش نقاط موثر در هر سلول این شبکه، معیار تعادل مرکز ثقل (ECOG) [۲] در مورد مناسب بودن توزیع نقاط داخل این فریم تصمیم می گیرد. از طرف دیگر سنسور اینرسی[۳] (IMU) در صورت مشاهده تغییرات شدید شتاب حرکت، مستقل از دوربین اقدام به اخذ فریم کلیدی می کند. به منظور ارزیابی روش پیشنهادشده، آزمایش های وسیعی روی داده [۴] EuRoC در حالت تک دوربینه و دو دوربین انجام شده است. ارزیابی های کیفی و کمی با مقایسه مسیر ردیابی شده هر الگوریتم با مسیر مرجع، مقایسه ابر نقطه تشکیل شده از فریم های کلیدی و مقایسه مقدار خطای مطلق مسیر حرکت[۵] (ATE) انجام شده است. همچنین زمان اجرای هر الگوریتم برای تمامی دنباله تصاویر داده EuRoC ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد، الگوریتم پیشنهادی در حالت دو دوربین ۱۸.۱% و در حالت تک دوربینه ۲۰.۴% دقت تعیین موقعیت ORB-SLAM۳ را بهبود داده و علاوه بر این ابر نقطه متراکم تری تولید کرده است. [۱]- Oriented FAST and Rotated BRIEF-Simultaneous Localization And Mapping [۲]- Equilibrium of Center Of Gravity [۳]- Inertial Measurement Unit [۴]- European Robotic Challenge [۵]- Absolute Trajectory Error
Keywords:
اودومتری بینایی , اسلم بینایی , فتوگرامتری برد کوتاه , انتخاب فریم های کلیدی , قیود هندسی , حد آستانه انطباقی
Authors
آرش عظیمی فرد
دانشجوی کارشناسی ارشد گروه فتوگرامتری و سنجش از دور، دانشکده مهندسی ژئودزی و ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
علی حسینی نوه احمدآبادیان
استادیار گروه فتوگرامتری و سنجش از دور، دانشکده مهندسی ژئودزی و ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
مراجع و منابع این Paper:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :