Metody rozpoznávání referenčních značek pro vizuální lokalizaci mobilních robotů
Fiducial Marker Detection for Vision-Based Mobile Robot Localisation
Type of document
bakalářská prácebachelor thesis
Author
Jiří Ulrich
Supervisor
Krajník Tomáš
Opponent
Arvin Farshad
Field of study
Informatika a počítačové vědyStudy program
Otevřená informatikaInstitutions assigning rank
katedra kybernetikyRights
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Show full item recordAbstract
Tato práce představuje metody pro rozpoznávání referenčních značek vhodné pro externí a palubní lokalizaci založenou na obraze, a rovněž zavádí nový systém pro lokalizaci značek. Nově popsaná referenční značka je schopná určení plných 6 stupňů volnosti, unikátní identifikace a zpracování v reálném čase. Tento typ dostupných značek spolu s běžnou kamerou cílí k přijetí robotickou komunitou jako náhrada za současné drahé lokalizační systémy. V práci také porovnáváme představenou značku s nejpopulárnějšími současnými značkami z hlediska jejich kvality určení pozice a orientace. Jelikož kvalita metod závisí na schopnosti přesně určit pozici, orientaci a ID, navrhli jsme kritéria pro testování chyby jak pozice, tak i orientace založená na reálných aplikací v oborech mobilní a rojové robotiky. Za tímto účelem jsme vyvinuli umělé prostředí založené na simulaci s třemi různými scénáři společně se systémem automatického testování a vyhodnocení. Abychom získali povědomí, jak se metody chovají v reálných podmínkách, otestovali jsme je rovněž na datasetu s robotickým rojem. This thesis presents fiducial markers suitable for vision-based external and ego-localisation, as well as it introduces a new fiducial marker localisation system. The newly described marker is capable of the full 6 degrees of freedom estimation, unique identification and real-time evaluation. This kind of low-cost markers combined with an off-the-shelf camera aims to be accepted by the robotic community as a substitution of the current high-end expensive localisation systems. In the thesis, we also compare the fiducial marker with the most popular state-of-the-art methods in terms of pose estimation quality. As the quality of the methods depends on the ability to determine the pose and ID precisely, we proposed a set of criteria for testing both the position and orientation error based on real-world applications in fields of mobile and swarm robotics. For this purpose, an artificial simulation-based environment with three different scenarios was developed together with an automated testing and evaluation framework. To obtain knowledge about how the methods behave under real-world conditions, we also tested them on a swarm dataset.
Collections
- Bakalářské práce - 13133 [777]