Kalibracja układu kamera - skaner laserowy Hokuyo URG-04LX dla robota kroczącego

• Autorzy: Łabęcki P.

Warianty tytułu

EN

Calibration of a camera - Hokuyo URG-04LX laser rangefinder system for a walking robot

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł przedstawia sposób kalibracji układu wielosensorycznego, składającego się z kamery oraz kompaktowego skanera laserowego Hokuyo URG-04LX. Zaprezentowany algorytm daje możliwość użycia markera o białej barwie, co pozwala na zmniejszenie wpływu systematycznych błędów pomiaru odległości, otrzymywanych przy użyciu skanera URG-04LX, na dokładność kalibracji. Podjęto próbę oceny niepewności wyników zaprezentowanego algorytmu na dwa sposoby. Pierwszy z nich to sposób analityczny, oparty na badaniu funkcji celu i jej pochodnych. Drugim sposobem było badanie niepewności wyników trzech wariantów algorytmu na drodze symulacji Monte Carlo. Zaprezentowano również wyniki kalibracji istniejącego układu przy użyciu każdego z tych wariantów oraz wybrano najlepszy z nich.

EN

This paper presents a method for calibration of a multisensory system consisting of a camera and a compact Hokuyo URG-04LX laser rangefinder. The presented algorithm is robust and independent of the systematic errors of the URG-04LX. The uncertainty of the algorithm has been evaluated in two ways. First, an analytic method for determining the uncertainty has been presented. Second, a series of Monte Carlo simulations has been performed, to determine the best goal function for the optimization algorithm. Finally, a real calibration has been performed with use of each goal function, and the best variant has been selected.

Słowa kluczowe

PL

algorytm kalibracji; robot kroczący

EN

calibration algorithm; walking robot

• Wydawca: Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk
• Czasopismo: Studia z Automatyki i Informatyki
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 35
• Strony: 85--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Łabęcki P.

• Politechnika Poznańska, Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Zakład Automatyki i Robotyki, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań,

Bibliografia

• [1] Belter D., Łabęcki P., Skrzypczyński P., Map-based adaptive foothold planning for unstructured terrain walking 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Anchorage, AK, 2010, s. 5256-5261.
• [2] Boguet J., Camera Calibration Toolbox for Matlab, http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/
• [3] Haralick R. M., Propagating covariance in computer vision, Proc. Workshop on Performance Characteristics of Vision Algorithms, 1994, s. 493-498.
• [4] Heikkila J., Silven O., A four-step camera calibration procedure with implicit image correction, Proc. 1997 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, San Juan 1997, s. 1106-1112.
• [5] Kim D., Kim J., Lee J., Joo H., Kweon I., Utilizing visual information for path planning of autonomous mobile robot, Lecture Notes in Engineering and Computer Science, San Francisco, 2009, s. 735-740.
• [6] Li G., Liu Y., Dong L., Cai X., Zhou D., An algorithm for extrinsic parameters calibration of a camera and a laser range finder using line features, IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), San Diego, CA 2007, s. 3854-3859.
• [7] Łabęcki P., Rosiński D., Skrzypczyński P., Budowa mapy terenu dla robota kroczącego wyposażonego w skaner laserowy 2D, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Elektronika z. 175, K. Tchoń, C. Zieliński, Warszawa, 2010, tom 2, s. 603-614.
• [8] Okubo Y., Ye C., Borenstein J., Characterization of the Hokuyo URG-04LX 2D laser rangefinder for mobile robot obstacle negotiation, Unmanned Systems Technology XI, SPIE Proc. 7332,Orlando, FL, 2009.
• [9] Skrzypczyński P., Architektura oprogramowania i systemy teleoperacji robota kroczącego o zwiększonej autonomii, Pomiary Automatyka Robotyka, nr 2, 2010, s. 361-371.
• [10] Hang Q., Pless R., Extrinsic calibration of a camera and laser range finder (improves camera calibration), IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Sendai, Japan 2004, s. 2301-2306.