久久国产热视频,做做受视频播放试看30分钟,天天槽夜夜槽槽不停,天天槽夜夜槽槽不停,最近免费字幕中文大全

發(fā)布詢價(jià)單
您的位置：首頁(yè) > 資訊 > 綜合資訊 > 正文

軌跡對(duì)地下環(huán)境中無(wú)人機(jī)執(zhí)行的RGB-DSLAM性能的影響

2022-09-22 10:22 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：飛思實(shí)驗(yàn)室 來(lái)源：飛思實(shí)驗(yàn)室
免責(zé)聲明：無(wú)人機(jī)網(wǎng)（www.hldxsj.cn)尊重合法版權(quán)，反對(duì)侵權(quán)盜版。（凡是我網(wǎng)所轉(zhuǎn)載之文章，文中所有文字內(nèi)容和圖片視頻之知識(shí)產(chǎn)權(quán)均系原作者和機(jī)構(gòu)所有。文章內(nèi)容觀點(diǎn)，與本網(wǎng)無(wú)關(guān)。如有需要?jiǎng)h除，敬請(qǐng)來(lái)電商榷?。?/div>
飛行器的勘探和測(cè)繪、檢查和災(zāi)難響應(yīng)應(yīng)用，特別是在地下環(huán)境中，正受到關(guān)注。最近DARPA Sub-T挑戰(zhàn)就證明了這一點(diǎn)。這些情況既時(shí)間緊迫又危險(xiǎn)，因此可以通過(guò)自主...

飛行器的勘探和測(cè)繪、檢查和災(zāi)難響應(yīng)應(yīng)用，特別是在地下環(huán)境中，正受到關(guān)注。最近DARPA Sub-T挑戰(zhàn)就證明了這一點(diǎn)。這些情況既時(shí)間緊迫又危險(xiǎn)，因此可以通過(guò)自主無(wú)人機(jī)更有效地執(zhí)行。它們還消除了與執(zhí)行相同任務(wù)的人類(lèi)相關(guān)的潛在危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。但是在地下環(huán)境中飛行無(wú)人機(jī)對(duì)導(dǎo)航提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼪](méi)有GPS，而且通常是黑暗和沉悶的。受自動(dòng)對(duì)地下礦井進(jìn)行安全檢查所帶來(lái)的潛在好處的啟發(fā)，研究了自主無(wú)人機(jī)的軌跡設(shè)計(jì)對(duì)地下環(huán)境中SLAM性能的影響，特別是對(duì)檢測(cè)到的閉環(huán)數(shù)量的影響。使用無(wú)人機(jī)評(píng)估支柱的地質(zhì)特征可以消除人類(lèi)面臨危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)采集過(guò)程。為了完成這樣的任務(wù)，需要可靠的定位和映射解決方案。DJI Matrice 100 無(wú)人機(jī)與運(yùn)行帶有RTAB-Map的機(jī)器人操作系統(tǒng) (ROS) 的機(jī)載計(jì)算機(jī)一起使用，以導(dǎo)航和繪制石灰?guī)r礦中的柱子；設(shè)置如圖1所示。該無(wú)人機(jī)使用英特爾L515來(lái)映射支柱，并使用英特爾T265結(jié)合 RTAB-Map 的里程計(jì)節(jié)點(diǎn)來(lái)自主定位自身。

圖1 無(wú)人機(jī)在地下石灰石礦的支柱上自主執(zhí)行SLAM

路徑規(guī)劃方法

無(wú)人機(jī)將跟隨垂直于掃掠方向的來(lái)回掃掠運(yùn)動(dòng)，如圖2所示，其中掃掠方向平行于區(qū)域的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)之間的線性距離。這種路徑設(shè)計(jì)確保了該區(qū)域的完整覆蓋。兩個(gè)覆蓋行之間的最小重疊設(shè)置在 50%和90%之間，并且可以通過(guò)更改覆蓋行數(shù)來(lái)更改。

圖2 垂直于行進(jìn)方向的掃描模式以覆蓋矩形區(qū)域

圖像和路徑參數(shù)之間的相關(guān)性包含影響任務(wù)某些方面的某些權(quán)衡。這些包括飛行時(shí)間、圖像幾何形狀、墻壁距離和圖像質(zhì)量。例如，靠近墻壁飛行可能會(huì)改善圖像細(xì)節(jié)，但這會(huì)降低相機(jī)的FOV。反之，距離墻壁越遠(yuǎn)，沿同一路徑飛行可能會(huì)減少圖像細(xì)節(jié)，但相機(jī)的FOV 會(huì)更大，因此飛行時(shí)間會(huì)減少。因此，配置這些參數(shù)以滿足盡可能多的任務(wù)要求非常重要。

處理地圖

要?jiǎng)?chuàng)建地圖，必要的ROS主題會(huì)記錄在ROS包中，然后通過(guò) RTAB-Map進(jìn)行處理。該地圖是以1.0 Hz的更新速率增量構(gòu)建的。這可以確保接收到的所有主題都是同步的。RTAB-Map通過(guò)檢測(cè)閉環(huán)來(lái)逐步構(gòu)建和優(yōu)化地圖。它使用詞袋方法來(lái)創(chuàng)建在特定時(shí)間獲得的圖像的簽名，并逐步在線構(gòu)建詞匯表。如果表示先前訪問(wèn)過(guò)的位置的新位置的概率低于設(shè)定的閾值，則接受檢測(cè)到的閉環(huán). 如果該值高于設(shè)置的閾值，則此循環(huán)關(guān)閉被視為無(wú)效并被拒絕。RTAB-Map還根據(jù)從 RGB圖像中提取的視覺(jué)特征和深度圖像中的深度信息計(jì)算里程計(jì)。

在圖3中可以找到描述用于實(shí)現(xiàn) RTAB-Map的視覺(jué)里程計(jì)節(jié)點(diǎn)的流水線的框圖。需要注意的是，RTAB-Map中的里程計(jì)獨(dú)立于映射過(guò)程。

圖3 RTAB-Map通過(guò)RGBD里程計(jì)節(jié)點(diǎn)或從外部源接收計(jì)算視覺(jué)里程計(jì)的流程

為了評(píng)估軌跡設(shè)計(jì)對(duì)SLAM質(zhì)量的影響，設(shè)計(jì)了模擬和實(shí)驗(yàn)測(cè)試。模擬環(huán)境旨在復(fù)制與實(shí)驗(yàn)環(huán)境相似的條件，如圖4所示。最重要的方面是無(wú)人機(jī)的傳感器、軌跡、運(yùn)動(dòng)和覆蓋區(qū)域。

圖4 模擬（左）和實(shí)驗(yàn)（右）環(huán)境的并排視圖

仿真環(huán)境

模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置在Gazebo 11 中，包括從DARPA SubT虛擬門(mén)戶導(dǎo)入的洞穴環(huán)境。還添加了微妙的環(huán)境光，以減少照明對(duì)視覺(jué)里程計(jì)和環(huán)路閉合檢測(cè)的苛刻影響。無(wú)人機(jī)與MAVLink ROS可擴(kuò)展通信節(jié)點(diǎn) (MAVROS) 連接，允許訪問(wèn)慣性測(cè)量單元 (IMU)、氣壓計(jì)、磁力計(jì)和全球定位系統(tǒng) (GPS)，以提供強(qiáng)大的定位解決方案。

實(shí)驗(yàn)環(huán)境

為了提供更多信息，我們?cè)诘叵率沂墒瘓?chǎng)使用配備 RealSense L515和RealSense T265的DJI Matrice 100無(wú)人機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)無(wú)人機(jī)使用T265估計(jì)定位解決方案，而L515用于墻壁跟蹤并獲得必要的RGB和深度圖像以進(jìn)行映射。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的維護(hù)區(qū)域有環(huán)境光，有利于使用視覺(jué)里程計(jì)和環(huán)路閉合檢測(cè)。

如圖5所示，圖像重疊的百分比直接影響檢測(cè)到的回環(huán)的數(shù)量。據(jù)觀察，總體趨勢(shì)是隨著重疊百分比的增加，循環(huán)閉合的數(shù)量也在增加。

圖5 使用 RTAB-Map 的里程計(jì)在地圖處理期間檢測(cè)到的回環(huán)總數(shù)（墻距離：綠色2m、青色3m 和藍(lán)色4m）

盡管里程計(jì)解決方案的數(shù)值分析提供了對(duì)地圖準(zhǔn)確性的洞察，但發(fā)現(xiàn)生成的地圖也必須進(jìn)行定性評(píng)估。圖6中的結(jié)果地圖表明，RTAB-Map的里程計(jì)解決方案的準(zhǔn)確性與地圖質(zhì)量之間不一定存在相關(guān)性。

圖6 對(duì)解決方案接受錯(cuò)誤閉環(huán)之前和之后處理的地圖和路徑的比較，綠色表示接受的閉環(huán)，紅色表示拒絕的閉環(huán)。a) 接受不正確閉環(huán)之前的模擬支柱圖，b) 接受不正確閉環(huán)之前的路徑，c) 接受不正確閉環(huán)之后的模擬支柱圖，d) 接受不正確閉環(huán)之后的路徑不正確的閉環(huán)

從圖8c可以看到有一條突出的水平綠線穿過(guò)展開(kāi)的地圖。這表示一個(gè)定義的邊緣，這可能是墻壁表面輪廓的原因，也可能是沒(méi)有重疊的跡象。與圖8a和圖8b相對(duì)應(yīng)，圖中存在明顯的“間隙”。圖7b和圖8b顯示物體相對(duì)于水平面的垂直程度，黃色幾乎處于直角，藍(lán)色非常水平。

圖7 使用模擬無(wú)人機(jī)捕獲的模擬洞穴壁的三種不同點(diǎn)云配置?？潭蕊@示藍(lán)色為低強(qiáng)度，綠色為中等強(qiáng)度，紅色為高強(qiáng)度

圖8 在實(shí)驗(yàn)測(cè)試期間使用無(wú)人機(jī)捕獲的同一支柱的三種不同點(diǎn)云配置?？潭蕊@示藍(lán)色為低強(qiáng)度，綠色為中等強(qiáng)度，紅色為高強(qiáng)度

圖8 在實(shí)驗(yàn)測(cè)試期間使用無(wú)人機(jī)捕獲的同一支柱的三種不同點(diǎn)云配置?？潭蕊@示藍(lán)色為低強(qiáng)度，綠色為中等強(qiáng)度，紅色為高強(qiáng)度

源自：2022 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS) Dubrovnik, Croatia. June 21-24, 2022

網(wǎng)友評(píng)論
文明上網(wǎng)，理性發(fā)言，拒絕廣告

相關(guān)資訊

推薦圖文

關(guān)注官方微信

手機(jī)掃碼看新聞

客服咨詢：無(wú)人機(jī)網(wǎng)（www.hldxsj.cn)客服咨詢  無(wú)人機(jī)網(wǎng)（www.hldxsj.cn)客服咨詢  
關(guān)注官方微信

微信號(hào):youuav
Copyright © 2015-2025 無(wú)人機(jī)網(wǎng)（www.hldxsj.cn)   滬ICP備17037663號(hào)-2  增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證:滬B2-20231439