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시각 관성 주행 거리 측정을 사용한 위치, 자세 추정 및 3D 지도 작성

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Author(s)
이보은
Issued Date
2022
Abstract
Map building and real-time localization are essential for the autonomous navigation of mobile robots. This paper shows an implementation of mapping and localization algorithm and analysis of the performance of the algorithm. The implementation uses multi-state constraint Kalman filter(MSCKF) for localization and RTAB-Map for mapping. This study uses ceiling-view image and floor-view image, whereas previous applications of MSCKF and RTAB-Map generally use front-view image for localization. The implementation calibrates the camera and inertial measurement unit(IMU). The calibration includes transformations among the cameras and IMU. It also uses Allan variance approach to adjust the covariance of measurement errors. The trajectories by the MSCKF were compared to investigate the effect of viewing direction to the localization performance of VIO and mapping performance of the RTAB-Map. The analysis show that number and characteristics of feature affect the performance. Even if there are large number of featured points recognized, the performance degrades if correspondence of features are not correctly identified. The results of the study can be used for adequate implementation of navigation algorithms in 3-Dimensional space.
Alternative Title
Pose Estimation and 3D Mapping Using Visual Inertial Odometry
Alternative Author(s)
Lee Boeun
Affiliation
조선대학교 일반대학원
Department
일반대학원 전자공학과
Advisor
고낙용
Awarded Date
2022-08
Table Of Contents
제1장 서론 1
제1절 연구 배경 1
제2절 연구 목적 2
제3절 연구 내용 3
제4절 기존 연구 4

제2장 센서 보정 7
제1절 스테레오 카메라의 보정 7
제2절 스테레오 카메라와 IMU의 보정 10
제3절 Allan Variance 16

제3장 다중 상태 제약 칼만 필터를 사용한 시각 관성 주행 거리 측정 24
제1절 상태 벡터 25
제2절 Process model 26
제3절 Measurement model 29
제4절 확장 칼만 필터 업데이트 32
제5절 이미지 프로세싱 34
제4장 지도 작성 45
제1절 지도의 종류 45
제2절 RTAB-Map을 이용한 지도 작성 47

제5장 실험 및 결과분석 49
제1절 센서 보정 49
제2절 시각 관성 주행 거리 측정 및 RTAB-Map 결과 61
제3절 시각 관성 주행 거리 측정 성능 비교 76

제6장 결론 95
참고문헌 96
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
이보은. (2022). 시각 관성 주행 거리 측정을 사용한 위치, 자세 추정 및 3D 지도 작성.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/17486
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000624201
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2022-08-26
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