Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation of a cylindrical glass dome negative impact on a 360° field of view 2D laser scanner performance and a method for correction

Wojtanowski Jacek

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 3

art. no. e145566

EN

Although laser scanning ideas and hardware solutions are well-known to experts in the field, there is still a large area for optimization. Especially, if long-range and high-resolution scanning is considered, the smallest defects in optical quality should be perfected. On the other hand, the simplicity, reliability, and finally the cost of the solution plays an important role, too. In this paper, a very simple but efficient method of optical correction is presented. It is dedicated to laser scanners operating from inside cylindrical glass domes. Such covers normally introduce aberrations into both the laser beam and receiving optics. If these effects are uncorrected, the laser scanner performance is degraded both in terms of angular resolution and maximum range of operation. It may not be critical for short-range scanning applications; however, if more challenging concepts are considered, this issue becomes crucial. The proposed method does not require sophisticated optical solutions based on aspheric or freeform components, which are frequently used for similar purposes in imaging-through-dome correction but is based on a simple cylindrical refractive correction plate.

2

Calibration of a rorating 2D laser range - finder using point - plane coistraints

Wai Yan So E., Basso F., Menegatti E.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2013

|

Vol. 7, No. 2

30--38

EN

A common method used to obtain 3D range data with a 2D laser range finder is to rotate the sensor. To combine the 2D range data obtained at different rotation angles into a common 3D coordinate frame, the axis of rotation relative to the mirror center of the laser range finder should be known. This axis of rotation is a line in 3D space with four degrees of freedom. This paper describes a method for recovering the parameters of this rotational axis, as well as the extrinsic calibration between the rota tional axis and a camera. It simply requires scanning several planar checkerboard patterns that are also imaged by a static camera. In particular, we use only correspondences between lines in the laser scans and planes in the camera images, which can be established easily even for non-visible lasers. Furthermore, we show that such line-on-plane correspondences can be modelled as pointplane constraints, a problem studied in the field of robot kinematics. We use a numerical solution developed for such point-plane constraint problems to obtain an initial estimate, which is then refined by a nonlinear minimiza- tion that minimizes the ,,line-of-sight" errors in the laser scans and the reprojection errors in the camera image. To validate our proposed method, we give experimental results using a LMS-100 mounted on a pan-tilt device in a nodding configuration.

3

Dual representation of 3D map for mobile robots

Przybylski M., Putz B.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 3

49-56

EN

The paper presents several basic issues that were solved in order to create a complete system of 3D map building with the use of a mobile robot equipped with a two-dimensional range finder SICK LMS 200 and a tilt unit. The concept of a dual representation based on the extraction of planes and an occupancy map is the basic assumption of the system. The robust method of the extraction of planes from single 3D scans is presented, together with fast algorithms of generating and simplifying the triangle mesh. For the occupation map building, an efficient dynamic data structure based on the octree has been designed. It provides fast constant access time to each cell. The resulting dual 3D map is generated in the time period shorter than the overall time of the measurement.

PL

W artykule zaprezentowana została koncepcja systemu do tworzenia map 3D przez roboty mobilne. Pomiary wykonywane są w czasie postoju robota za pomocą dalmierza laserowego SICK LMS 200 zamontowanego na głowicy obrotowej. Założono, że analiza i wstępne uproszczenie modelu odbywa się już na poziomie pojedynczego pomiaru 3D. Opracowane algorytmy pozwalają na obróbkę pomiaru 3D w czasie krótszym niż czas trwania pomiaru. Tworzony system przeznaczony jest dla robota poruszającego się wewnątrz budynku, gdzie większość obiektów składa się z powierzchni płaskich. Dlatego opracowano zestaw algorytmów umożliwiających szybkie wykrycie tego typu powierzchni, połączone z generowaniem i redukcją reprezentujących je siatek trójkątów. Ekstrakcja płaszczyzn pozwala na znaczne uproszczenie modelu otoczenia i będzie użyteczna w przyszłych pracach nad samolokalizacją robota. Mapa złożona z płaszczyzn nie jest wygodna w zadaniu planowania ścieżki, dlatego zaproponowano dualną formę reprezentacji złożoną z płaszczyzn i mapy zajętości opartej na drzewie ósemkowym. Opracowana mapa zajętości umożliwia przedstawienie przeszkód niepłaskich za pomocą voxeli i szybki dostęp w stałym czasie do dowolnej komórki tej mapy.

4

Experimental characterization of the qualitative errors in time-of-flight laser range measurements

Skrzypczyński P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 6

267-269

EN

This article presents results concerning recognition and classification of the qualitative-type range measurement errors in a time-of-flight principie based 2D laser scanner used on mobile robots for navigation. The main source of the qualitative uncertainty are the mixed measurements. This effect has been investigated experimentally and explained by analysing the physical phenomena underlying the sensor operation.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących ujawniania, klasyfikacji i oceny błędów o charakterze jakościowym w pomiarach odległości dokonywanych skanerem laserowym 2D stosowanym w nawigacji robotów mobilnych. Na podstawie analizy fizycznych podstaw pomiaru określono przyczyny oraz warunki i zakres występowania tego rodzaju błędów.