Robust world-centric stereo EKF localization with active loop closing for AUVs


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Visual localization is a crucial task in Autonomous Underwater Vehicles (AUV) and it is usually complicated by the extreme irregularity of the natural aquatic environments, or by unfavorable water conditions. Visual Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) approaches are widely used in land and represent the most precise techniques for localization, but applied underwater, they are still an open and ongoing challenge. This paper presents a general approach to visual 3D pose-based SLAM based on Extended Kalman Filters (EKF). This approach has a general design being applicable to any vehicle with up to 6 Degrees of freedom, so, it is particularly suitable for AUV. It uses only visual data coming from a stereo camera, all orientations involved in the system are represented in the quaternion space in order to avoid the gimbal lock singularities, and the sparsity of the covariance matrix is guaranteed during the whole trajectory since the state vector only includes the vehicle global pose. The vehicle pose is continuously predicted by means of a stereo visual odometer, and eventually corrected with the pose constraints given by a particularization of the Perspective N-Point problem (PNP) [1], applied to the registration of images that most likely close a loop. Experimental results show the important pose corrections given by the SLAM approach with respect to a ground truth, compared with the evident trajectory errors present in the visual odometer estimates.

Ключевые слова

Об авторах

M. Solbach

Centre for Vision Research

Автор, ответственный за переписку.
Email: solbach@cse.yorku.ca
Канада, Toronto

F. Bonin-Font

Systems, Robotics and Vision Group

Email: solbach@cse.yorku.ca
Испания, Palma de Mallorca

A. Burguera

Systems, Robotics and Vision Group

Email: solbach@cse.yorku.ca
Испания, Palma de Mallorca

G. Oliver

Systems, Robotics and Vision Group

Email: solbach@cse.yorku.ca
Испания, Palma de Mallorca

D. Paulus

Computational Visualistics Group

Email: solbach@cse.yorku.ca
Германия, Koblenz, 56070

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».