Detail of the student project

List
Topic:Úloha simultánní lokalizace a mapování s využitím kamery na palubě UAV
Department:Katedra kybernetiky
Supervisor:Ing. Pavel Petráček
Announce as:Diplomová práce, Bakalářská práce, Semestrální projekt
Description:Rozvoj systémů bezpilotních helikoptér (UAV) pomohl k přechodu z otevřených venkovních prostředí do omezenějších vnitřních prostor. A to hlavně díky vylepšení přesnosti lokalizačních, navigačních a řídicích algoritmů v posledních letech. Paralelně se objevují nové možnosti využití autonomních rojů UAV ve vnitřních prostředí, což vede k vývoji algoritmů na vysoké úrovni zaměřených na plnohodnotné aplikační mise. Náš tým se zajímá zejména o mapování a dokumentaci historických budov za účelem posouzení stavu stropu, nástěnných maleb, soch, vitráží atd. Pro všechny vnitřní autonomní lety je zapotřebí spolehlivý odhad polohy UAV. Protože služby globálního navigačního satelitního systému (GNSS) obecně nejsou dostupné uvnitř, musí být UAV lokalizována pouze pomocí palubních senzorů. Jedním ze senzorů, které se široce používají pro lokalizaci UAV, jsou pasivní stereo kamery. Zatímco kamery fungují dobře ve venkovním prostředí, jejich rozmístění v interiéru je problematické z důvodu nedostatečného světla. Řešením je použití strukturovaného světelného přístupu, který spočívá v promítání blízkého infračerveného (IR) vzoru paralelních čar, které jsou registrovány dvěma kamerami namontovanými na pevné základní linii. Hloubka v obrázku se odhaduje z deformace úzkopásmového vzoru. Cílem tohoto projektu je vyvinout systém simultánní lokalizace a mapování (SLAM) založený na kameře se strukturovanou světlou hloubkou. Systém načte hloubkový obraz z kamery, extrahuje stabilní prvky a najde odpovídající prvky v současně vytvořené mapě, aby odhadl aktuální polohu UAV v mapě. Algoritmus detekce uzavření smyčky bude použit pro korekci driftu polohy po návratu do dříve navštívené části mapy.
Responsible person: Petr Pošík