
- •Итоговый научно-технический отчет
- •Нир 304-5г
- •Реферат
- •Содержание
- •Обозначения и сокращения
- •Введение
- •Разработка алгоритмов и макета комплекса визуально-инерциальной навигации
- •Сравнительный анализ алгоритмов одновременной локализации и построения карты припомощи телекамеры
- •Модель центральной перспективной проекции
- •Описание модели
- •Переход от системы координат камеры к системе координат изображения
- •Однородные координаты
- •Внутренние и внешние параметры калибровки. Уравнение перспективной проекции
- •Структура из движения –StructureFromMotion
- •Обратное представление глубины
- •Проблема масштаба
- •Алгоритмы выделения устойчивых признаков
- •Детектор углов Харриса
- •Окрестность с субпиксельной точностью
- •GoodFeaturesToTrack
- •Выбор аппаратной платформы комплекса визуальной навигации
- •Разработка оптимальных алгоритмов одновременной локализации и построения карты при помощи телекамеры (V-slam) с учетом данных инерциальной навигации
- •Макет модуля визуальной навигации
- •Описание экспериментов и результаты
- •Коридор, движение близкое к прямолинейному.
- •Стенд мобильных роботов, различные траектории
- •Внутренний двор
- •Точность определения пройденного расстояния
- •Точность определения курсового угла
- •Разработка стерео-телевизионного модуля высокого разрешения
- •Литературный обзор по тематике создания телевизионных камер высокого разрешения
- •Структурная схема блока стереоизмерений
- •Описание работы структурной схемы устройства
- •Разработка принципиальной схемы блока стереоизмерений
- •Конструктив блока стереоизмерений, объективы, элементная база коммуникационного устройства
- •Описание конструктивного решения налобного козырька
- •Выбор элементной базы
- •Цифровые телевизионные матрицы
- •Микросхема семейства cyclone III фирмы Altera(сша)
- •Микросхемы синхронной динамической памяти sdram mt48lc4m32b2
- •Топология печатной платы
- •Интеллектуальное программируемое ядро вычисления диспарантности
- •Симуляционное моделирование работы программируемого ядра
- •Симуляционное моделирование алгоритмов направленного движения
- •Макетная печатная плата
- •Интерфейсное программное обеспечение
- •Интерфейсное программное обеспечение низкого уровня
- •Интерфейсное программное обеспечение высокого уровня
- •Анализ возможности реализации разработанных алгоритмов в системах охраны объектов, системах технического зрения для слепых и слабовидящих, беспилотных транспортных систем
- •Описание экспериментов и результаты
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а. Выписка из протокола заседания нтс
- •Приложение б. Список публикаций
- •Приложение в. Результаты, подлежащие регистрации
Список использованных источников
P. A. Beardsley, A. Zisserman, D. W. Murray. Sequential Updating of Projective and Affine Structure from Motion // International Journal of Computer Vision, v.23 n.3, pp. 235-259, June/July 1997.
W. Fitzgibbon and A. Zisserman. Automatic camera recovery for closed or open image sequences // In Proc. European Conference on Computer Vision, pp. 311-326. Springer-Verlag, June 1998.
Andrew J. Davison. Real-Time Simultaneous Localisation and Mapping with a Single Camera // IEEE International Conference on Computer Vision 2003, pp. 1403–1410.
Montiel, Civera, Davison. Unifed Inverse Depth Parametrization for Monocular SLAM // Robotics: Science and Systems, 2006.
Javier Civera, Andrew J. Davison, and J. M. M. Montiel, Dimensionless Monocular SLAM // Pattern Recognition and Image Analysis, pp. 412-419.
Pollefey. Tutorial on 3d reconstruction // http://www.esat.kuleuven.ac.be/~pollefey/tutorial/
Shi J. Shi and C. Tomasi. Good features to track // IEEE Computer Society, Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR’94), pp. 593–600, IEEE Computer Society, Seattle, Washington, June 1994.
P. Smith, D. Sinclair, R. Cipolla, K. Wood. Effective corner matching // British Machine Vision Conference (BMVC), vol. 2, Southampton, UK, September 1998, pp. 545-556.
Berthold K.P. Horn. Determining Constant Optical Flow // http://people.csail.mit.edu/bkph/articles/Fixed_Flow.pdf
Jin, Favaro, Soatto "Real-time tracking and outlier rejection with changes in illumination // Proc. of Eighth IEEE International Conference on Computer Vision, pp. 684-689, IEEE Computer Society, Vancouver, BC, Canada, June 2001.
А. Конушин. Геометрические свойства нескольких изображений // Графика и Мультимедиа, 2006.
D. Nister. Reconstruction From Uncalibrated Sequences with a Hierarchy of Trifocal Tensors // Proc. European Conference on Computer Vision, Volume 1, pp. 649-663, 2000.
Приложение а. Выписка из протокола заседания нтс
Выписка из протокола № ___
заседания НТС ЦНИИ РТК
от _______________2008 г.
присутствовало – ___ чел., из них членов НТС – ___ чел.
Заслушав и обсудив доклад зам. главного конструктора Половко С.А. о ходе выполнения работ по НИР «Исследование методов восстановления динамических пространственных сцен для навигации беспилотных транспортных средств и охраны объектов», шифр темы 304-5Г (Тематический план научно-исследовательских работ, финансируемых из средств федерального бюджета на 2008 год), НТС ЦНИИ РТК отмечает следующее:
Результаты работы по НИР 304-5Г изложены в отчете по НИР. Основные полученные при выполнении НИР результаты:
представлены методы восстановления динамических пространственных сцен путём совместного анализа видеоизображений и навигационных данных;
представлены аппаратно-ориентированные алгоритмы детекции направленного движения, генерации и анализа трёхмерных изображений;
получены результаты экспериментальных исследований на макетах комплексной визуально-инерциальной навигации и системы стереозрения;
комплексная навигационная система обладает хорошим быстродействием и может работать в реальном масштабе времени;
точность навигации и системы технического стереозрения достаточно высока;
надежность навигации высокая;
производительность работы системы стереозрения требует увеличения для использования в промышленных экземплярах.
Полученные экспериментальные результаты подтверждают высокое качество разработанных методов восстановления динамических пространственных сцен. Они подготавливают базу для практического применения новых навигационных систем в разрабатываемых изделиях.
НТС ЦНИИ РТК постановляет:
Одобрить полученные результаты исследований.
Считать, что работа выполнена в соответствии с ТЗ и нормативными требованиями контракта в полном объеме на высоком научно-техническом уровне с использованием современных системотехнических и математических методов анализа, в том числе, компьютерного имитационного моделирования.
Рекомендовать продолжить работы в рамках новой НИР, что обеспечит:
улучшение тактико-технических характеристик комплексных навигационных систем различного назначения;
разработку новых алгоритмов для решения задач навигации транспортных средств и помощи слабовидящим людям;
внедрение новых и существующих алгоритмов в серийно производимых и разрабатываемых беспилотных транспортных средствах.
Первый заместитель директора ЦНИИ РТК,
заместитель председателя НТС ЦНИИ РТК,
кандидат физико-математических наук В.И. Юдин
Ученый секретарь НТС ЦНИИ РТК, кандидат технических наук О.А. Голубева