単眼カメラを利用した自己位置推定及び地図作成とその応用に関する研究

单目相机自定位估计与地图绘制及其应用研究

• 批准号: 08J07020
• 负责人: ユ ゼグン
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07020/
• 关键词: 自己位置推定及び地図作成; 多視点単眼カメラ; 高速ガウスぼかしフィルタ; GNP-SARSA; 自立走行; ビジョン自己位置推定及び地図作成; 高速ガウスぼかし; 拡張カルマンパーティクルフィルタ

本研究では室内環境に適するサービス用ロボットに単眼ビジョンセンサを用いて特徴地図を作成し、自己位置を推定しながら自律走行を実現するのが目標である。まず、1年次に行った単眼カメラの視野角を改善した多視点単眼カメラ(Multi-View Single Camera)と高速ガウスぼかしフィルタ(Fast Gaussian Blurring Filter)を本VSLAM(Visual Simultaneous Localization and Map-Building)のアルゴリズムに適用し、アルゴリズムとロボットシステムの最適化を行った。単眼カメラと距離センサにより構築された特徴点地図とトポロジカル地図を用いてロボットの経路計画と自律走行を実現するためにGNP-SARSA(General Network Programming-State Action Reward State Action)を導入した。GNPは遺伝的アルゴリズムと遺伝的プログラミング,進化的プログラミングを元に作られた進化的計算手法である。また、そのGNPアルゴリズムのなかに決定プロセスを強化するためにSARSA学習手法を加えてロボットの走行シミュレーションを作成した。本研究を通して一般的な経路はトポロジカル地図によるノードで繋がれる全体的な経路を設定し,ロボットの精密な走行の際には特徴点地図によって制御されることが可能となり、また、ロボットの走行の際に静的・動的障害物を油然と回避することが可能になった。

This study aims to establish the characteristics of the indoor environment, estimate the location of the indoor environment, and realize the autonomous walking. In addition, the visual angle of the single camera can be improved every year. Multi-View Single Camera and Fast Gaussian Blurring Filter can optimize the application of VSLAM(Visual Simultaneous Localization and Map-Building). GNP-SARSA(General Network Programming-State Action Reward State Action) is introduced into the system. GNP is the result of the evolution of computing methods, the evolution of computing methods, and the evolution of computing methods. In addition to the above, SARSA learning techniques are used to determine whether to enhance the performance of the system. This study is aimed at setting up a general circuit to control the static and dynamic obstacles during the precise running of the vehicle, so as to avoid them.

项目成果

ロボットの自己位置推定及び地図作成のための多視点単眼カメラを用いたロバスと特徴点検出

使用多视图单目相机进行鲁棒性和特征点检测，用于机器人自身位置估计和地图创建

• 发表时间: 2008
• 作者: 古澤慎一;木南莉莉;ユゼグン
• 通讯作者: ユゼグン

Fast Image Blurring Using Lookup Table for Scale Space Construction

使用查找表进行尺度空间构建的快速图像模糊

• 发表时间: 2010
• 作者: 佐々木猛智;中野智之;加藤大明;中野智之;Jegoon RYU(ユゼグン)
• 通讯作者: Jegoon RYU(ユゼグン)

Robust Feature Detection for a Mobile Robot using a Multi-View Single Camera

使用多视图单相机对移动机器人进行鲁棒特征检测

• 发表时间: 2008
• 作者: 古澤慎一;木南莉莉;Jegoon RYU(ユゼグン)
• 通讯作者: Jegoon RYU(ユゼグン)

Fast Image Blurring Using Lookup Table for Real Time Feature Extraction

使用查找表进行快速图像模糊以进行实时特征提取

• 发表时间: 2009
• 作者: 中野智之;矢崎育子;黒川信;山口邦久;桑澤清明;Jegoon RYU(ユゼグン)
• 通讯作者: Jegoon RYU(ユゼグン)

Robust Feature Detection of a Service Robot using Multiview Single Camera in Indoor

室内使用多视点单相机的服务机器人鲁棒特征检测

• DOI: 10.1007/978-3-642-42057-3_16
• 发表时间: 2013
• 期刊: 2010 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition
• 作者: J. Ryu;K. Hwang;Hyunkyung Park;B. Yoo;T. Nishimura
• 通讯作者: T. Nishimura