Robust, Multi-sensor and Deployable Hybrid SLAM

稳健、多传感器和可部署的混合 SLAM

基本信息

  • 批准号:
    566850-2021
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.11万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2021-01-01 至 2022-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Visual odometry is the ability to localize with only a camera while moving. Visual SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) extends this to also mapping the world simultaneously with only a single camera. The result is a mapping and localization method that produces LIDAR like maps with only an inexpensive camera. Direct methods use only pixel values while indirect methods use detected visual features. Hybrid methods leverage the advantages of Direct and Indirect approaches. We have developed a hybrid approach that leverages the advantages of each method which also overcomes the shortcomings of each approach in a computational efficient embodiment. Most research and commercial SLAM systems are Indirect methods while Direct methods are only present in research labs. Our approach provides Direct advantages such as sub-pixel accuracy, inexpensive computational costs, robustness under texture deprivation and provides both sparse & semi-dense reconstruction densities. Indirect advantages capitalized include robustness to large view distances, less sensitivity to optimization seeds and light change robustness. These combined advantages provide a global map query capability that supports map re-use. The method provides state-of-the-art low error performance in visual odomdetry, outperforming all existing hybrid, direct & indirect methods. In full SLAM mode after closure, our accumulated error is essentially zero. The objective of this project is to further develop the technology so that it is industry ready. This includes adding on-the-fly photometric and geometric calibration and adding the capability to tightly integrate other sensors such as LIDAR, other cameras, IMU, GPS to name a few. We also intend to improve the loop closure detection by developing a robust place detection and recognition system that may also be used to select keyframes. The goal is to have a system that can use more than one camera and is easily deployable and robust for various autonomous mapping applications with robots, vehicles, HD mapping and other applications.
视觉里程计是在移动时仅用相机定位的能力。 Visual SLAM(同时定位和映射)扩展了这一点,仅用一个摄像头就可以同时映射世界。 其结果是一种映射和定位方法,只需一个便宜的相机即可生成类似LIDAR的地图。直接方法仅使用像素值,而间接方法使用检测到的视觉特征。 混合方法利用了直接方法和间接方法的优势。 我们已经开发了一种混合方法,其利用了每种方法的优点,这也克服了计算高效实施例中每种方法的缺点。 大多数研究和商业SLAM系统是间接方法,而直接方法仅存在于研究实验室中。我们的方法提供了直接的优势,如亚像素精度,廉价的计算成本,纹理剥夺下的鲁棒性,并提供稀疏和半密集重建密度。 间接优势包括对大视角距离的鲁棒性、对优化种子的敏感性较低以及光变化鲁棒性。 这些组合的优点提供了支持地图重用的全局地图查询能力。 该方法在视觉odomdetry中提供了最先进的低错误性能,优于所有现有的混合,直接和间接方法。 在关闭后的完全SLAM模式下,我们的累积误差基本为零。 该项目的目标是进一步开发该技术,以便为工业做好准备。 这包括增加动态光度和几何校准,并增加紧密集成其他传感器的能力,例如LIDAR,其他相机,IMU,GPS等。 我们还打算通过开发一个强大的地方检测和识别系统,也可以用来选择关键帧,以提高循环闭合检测。 我们的目标是拥有一个可以使用多个摄像头的系统,并且对于机器人、车辆、高清地图和其他应用的各种自主地图应用来说,该系统易于部署和强大。

项目成果

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Zelek, John其他文献

The Application of a Tactile Way-finding Belt to Facilitate Navigation in Older Persons
  • DOI:
    10.1007/s12126-009-9039-2
  • 发表时间:
    2009-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Grierson, Lawrence E. M.;Zelek, John;Carnahan, Heather
  • 通讯作者:
    Carnahan, Heather
Application of a Tactile Way-Finding Device to Facilitate Navigation in Persons With Dementia
  • DOI:
    10.1080/10400435.2011.567375
  • 发表时间:
    2011-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Grierson, Lawrence E. M.;Zelek, John;Carnahan, Heather
  • 通讯作者:
    Carnahan, Heather
"Smartphone Science" in Eye Care and Medicine
  • DOI:
    10.1364/opn.26.1.000044
  • 发表时间:
    2015-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Lakshminarayanan, Vasudevan;Zelek, John;McBride, Annette
  • 通讯作者:
    McBride, Annette

Zelek, John的其他文献

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Engineering Robust 3D Representations from Robotic Visual Sensors for Navigation & Scene Analysis
利用用于导航的机器人视觉传感器设计稳健的 3D 表示
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04254
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Engineering Robust 3D Representations from Robotic Visual Sensors for Navigation & Scene Analysis
利用用于导航的机器人视觉传感器设计稳健的 3D 表示
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04254
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
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  • 批准号:
    543928-2019
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Engineering Robust 3D Representations from Robotic Visual Sensors for Navigation & Scene Analysis
利用用于导航的机器人视觉传感器设计稳健的 3D 表示
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04254
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 9.11万
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Intelligent AI-based Computer Vision for Robust Manufacturing Quality Assurance
基于智能人工智能的计算机视觉可实现稳健的制造质量保证
  • 批准号:
    543928-2019
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Engineering Robust 3D Representations from Robotic Visual Sensors for Navigation & Scene Analysis
利用用于导航的机器人视觉传感器设计稳健的 3D 表示
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04254
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Engineering Robust 3D Representations from Robotic Visual Sensors for Navigation & Scene Analysis
利用用于导航的机器人视觉传感器设计稳健的 3D 表示
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04254
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
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  • 批准号:
    514057-2017
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Engage Grants Program
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使用拉曼光谱光学探针进行癌症细胞检测的人工神经网络
  • 批准号:
    503502-2016
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 9.11万
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    Engage Grants Program
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用于触觉探索的 3D 世界视觉感知
  • 批准号:
    205025-2012
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

基于Multi-Pass Cell的高功率皮秒激光脉冲非线性压缩关键技术研究
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    2022
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  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Multi-decadeurbansubsidencemonitoringwithmulti-temporaryPStechnique
  • 批准号:
  • 批准年份:
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  • 批准号:
    52111530069
  • 批准年份:
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基于8色荧光标记的Multi-InDel复合检测体系在降解混合检材鉴定的应用研究
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    62002350
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3D multi-parameters CEST联合DKI对椎间盘退变机制中微环境微结构改变的定量研究
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    82001782
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    2020
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高速Multi-bit/cycle SAR ADC性能优化理论研究
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    62004023
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    2020
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大地电磁强噪音压制的Multi-RRMC技术及其在青藏高原东南缘—印支块体地壳流追踪中的应用
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  • 批准年份:
    2020
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    万元
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相似海外基金

NSF-SNSF: Rapid Beamforming for Massive MIMO using Machine Learning on RF-only and Multi-modal Sensor Data
NSF-SNSF:在纯射频和多模态传感器数据上使用机器学习实现大规模 MIMO 的快速波束成形
  • 批准号:
    2401047
  • 财政年份:
    2024
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    $ 9.11万
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  • 批准号:
    2883782
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    2023
  • 资助金额:
    $ 9.11万
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深层组织细胞活动的快速多功能 3D 成像
  • 批准号:
    10861526
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.11万
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  • 批准号:
    10738994
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
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  • 批准号:
    2237945
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
RAPID: Evaluation of an Artificial Intelligence-enhanced Edge Sensor System for Multi-Hazard Monitoring and Detection
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  • 批准号:
    2346568
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.11万
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通过 5G 支持的多传感器集成改善自然资本资产监控
  • 批准号:
    10055099
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
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A Multi-Modal Combination Intervention to Promote Cognitive Function in Older Intensive Care Unit Survivors
促进老年重症监护病房幸存者认知功能的多模式组合干预
  • 批准号:
    10662893
  • 财政年份:
    2023
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    $ 9.11万
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  • 批准号:
    10816667
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    2023
  • 资助金额:
    $ 9.11万
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一种多模态可穿戴传感器,用于早期检测认知衰退并远程监控认知运动随时间的衰退
  • 批准号:
    10765991
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.11万
  • 项目类别:
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知道了