Visuelle Odometrie - Roboception rc visard Bedienungsanleitung

6.4 Visuelle Odometrie

Die visuelle Odometrie ist Teil des Sensordynamik-Moduls. Sie dient dazu, die Bewegung der Kamera aus der
Bewegung charakteristischer Bildpunkte (sogenannter Bildmerkmale) im linken Kamerabild zu schätzen. Bild-
merkmale werden auf Basis von Eckpunkten, Bildbereichen mit hohen Intensitätsgradienten, errechnet. Mithilfe
von Bildmerkmalen lassen sich Übereinstimmungen zwischen aufeinanderfolgenden Bildern finden. Deren 3D-
Koordinaten werden mithilfe eines Stereo-Matching-Verfahrens (unabhängig vom Disparitätsbild) berechnet. Aus
den übereinstimmenden 3D-Punkten zweier Kamerabilder wird die Bewegung der Kamera berechnet. Um die
Robustheit der visuellen Odometrie zu erhöhen, werden Übereinstimmungen nicht nur zum letzten Kamerabild,
sondern zu mehreren vorherigen Kamerabildern, sogenannten Keyframes, berechnet. Dann wird das beste Resultat
ausgewählt.
Die Bildwiederholrate der visuellen Odometrie ist unabhängig von der Benutzereinstellung im Stereokamera-
Modul. Sie ist intern auf 12 Hz begrenzt, kann aber je nach Anzahl der Bildmerkmale oder Keyframes auch
niedriger sein. Um die Posenschätzung in einer guten Qualität berechnen zu können, sollte die Bildwiederholrate
nicht signifikant unter 10 Hz fallen.
Die Messungen aus der visuellen Odometrie lassen sich nicht direkt vom rc_visard aufrufen. Stattdessen werden
sie intern mit den Daten der integrierten inertialen Messeinheit (IMU) kombiniert, um so die Robustheit und
Bildwiederholrate zu erhöhen und die Latenz zu verringern. Das Ergebnis der Sensordatenfusion wird in Form
verschiedener Datenströme bereitgestellt (siehe Stereo-INS, Abschnitt 6.5).
6.4.1 Parameter
Das Odometrie-Modul heißt
Dynamik dargestellt. Der Benutzer kann die Parameter der visuellen Odometrie entweder dort oder über die REST-
API (REST-API-Schnittstelle, Abschnitt 7.2) ändern.
Übersicht über die Parameter
Dieses Softwaremodul bietet folgende Laufzeitparameter.
Name
disprange
ncorner
nfeature
nkey
Dieses Modul meldet folgende Statuswerte:
Name Beschreibung
corner Anzahl der erkannten Eckpunkte. Dieser Wert wird unter der Bildvorschau in der Web
GUI als Ecken angezeigt.
Anzahl der Übereinstimmungen. Dieser Wert wird unter der Bildvorschau in der Web
correspondences
GUI als Korrespondenzen angezeigt.
Anzahl der Bildmerkmale. Dieser Wert wird unter der Bildvorschau in der Web GUI als
feature
Merkmale angezeigt.
Bildwiederholrate für die visuelle Odometrie in Hertz. Dieser Wert wird unter der
fps
Bildvorschau in der Web GUI als Rate visuelle Odomtrie (Hz) angezeigt.
time _ frame
Verarbeitungszeit in Sekunden, die zur Berechnung von Eckpunkten und
Bildmerkmalen pro Frame benötigt wird
time _ vo
Verarbeitungszeit in Sekunden, die zur Berechnung der Bewegung benötigt wird
6.4. Visuelle Odometrie
rc _ stereovisodo
und wird in der
Tab. 6.5: Laufzeitparameter des
Typ Min. Max.
int32 32 512
int32 50 4000
int32 50 4000
int32 1 4
Tab. 6.6: Statuswerte des
Web GUI (Abschnitt 4.5) auf der Registerkarte
rc _ stereovisodo
-Moduls
Default Beschreibung
256 Disparitätsbereich in Pixeln
500 Anzahl der Eckpunkte
300 Anzahl der Bildmerkmale
4 Anzahl der Keyframes
rc _ stereovisodo
-Moduls
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