Gemeinsame räumlich-zeitliche Kalibrierung für Kamera und globalen Pose-Sensor

แนวคิดหลัก

Zwei neuartige Kalibrierungsmethoden für die räumlich-zeitlichen Parameter zwischen Kamera und globalen Pose-Sensor werden vorgestellt.

บทคัดย่อ

Die Studie präsentiert zwei innovative Ansätze zur Schätzung der Kalibrierungsparameter zwischen Kamera und globalen Pose-Sensor. Eine Methode basiert auf Offline-Optimierung, während die andere eine Online-EKF-Schätzung nutzt. Die Observabilitätsanalyse zeigt, dass die Kalibrierungsparameter bei vollständiger Anregung durch 6DoF-Bewegungen beobachtbar sind. Realweltexperimente bestätigen die Genauigkeit und Zuverlässigkeit beider Methoden. Die Fähigkeit zur Erfassung zeitlich variierender Parameter wird erfolgreich für die Online-Methode nachgewiesen.
1. Einleitung

Motion-Capture-Systeme sind für 6DoF-Positionsverfolgung weit verbreitet.
Potenzial von Motion-Capture-Systemen in der Computer Vision noch nicht vollständig genutzt.
2. Theoretische Grundlagen

Methoden zur räumlich-zeitlichen Kalibrierung in zwei Kategorien unterteilt: zielbasiert und ziellos.
Zielbasierte Methoden genauer, erfordern jedoch manuellen Aufwand.
3. Experimente

Validierung der Observabilitätsanalyse durch Simulation.
Realweltexperimente zeigen Genauigkeit und Konsistenz der Kalibrierungsmethoden.
4. Ergebnisse

Beide Methoden liefern genaue Kalibrierungsergebnisse.
Online-Methode erfolgreich bei Erfassung zeitlich variierender Parameter.

สถิติ

Die EuroC MAV-Datensätze enthalten Bodenwahrheitspositionen.
Die TUM-VI-Datensätze bieten Bilder und globale Pose-Messungen.

คำพูด

"Die Kalibrierungsparameter sind bei vollständiger Anregung durch 6DoF-Bewegungen beobachtbar."

ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญจาก

Joint Spatial-Temporal Calibration for Camera and Global Pose Sensor

by Junlin Song,... ที่ arxiv.org 03-05-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.00976.pdf

สอบถามเพิ่มเติม

Wie können die vorgestellten Kalibrierungsmethoden auf andere Sensoren angewendet werden?

Die vorgestellten Kalibrierungsmethoden können auf andere Sensoren angewendet werden, indem die grundlegenden Prinzipien der Kalibrierung auf die spezifischen Merkmale und Anforderungen des jeweiligen Sensors angepasst werden. Zum Beispiel können die Kalibrierungsverfahren für Kameras und globale Positionssensoren auf Inertialsensoren oder Lidar-Sensoren angewendet werden, indem die entsprechenden Messungen und Parameter in die Optimierungsalgorithmen integriert werden. Es ist wichtig, die spezifischen Charakteristika jedes Sensors zu berücksichtigen und die Kalibrierungsmethoden entsprechend anzupassen, um genaue und zuverlässige Ergebnisse zu erzielen.

Welche Auswirkungen haben unterschiedliche Bewegungsprofile auf die Kalibrierungsgenauigkeit?

Unterschiedliche Bewegungsprofile können sich auf die Kalibrierungsgenauigkeit auswirken, insbesondere bei der Kalibrierung von spatial-temporalen Parametern zwischen Kamera und globalen Positionssensoren. Beispielsweise können reine Translationsbewegungen im Vergleich zu Rotationsbewegungen die Genauigkeit der Translationseinstellungen beeinträchtigen, während Rotationsbewegungen um eine konstante Achse die unabhängigen Beobachtbarkeiten der Kalibrierungsparameter beeinflussen können. Es ist wichtig, potenzielle degenerative Bewegungsprofile zu identifizieren, um die Kalibrierungsgenauigkeit zu verbessern und sicherzustellen, dass alle Parameter korrekt geschätzt werden.

Wie können die Methoden zur Erfassung zeitlich variierender Parameter in anderen Anwendungen eingesetzt werden?

Die Methoden zur Erfassung zeitlich variierender Parameter können in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, insbesondere wenn sich die Kalibrierungsparameter im Laufe der Zeit ändern. Beispielsweise können sie in der Robotik eingesetzt werden, um sich an sich ändernde Umgebungsbedingungen anzupassen oder in der Luft- und Raumfahrt, um die Genauigkeit von Navigations- und Positionsbestimmungssystemen zu verbessern. Durch die kontinuierliche Anpassung und Optimierung der Parameter können die Systeme präzisere und zuverlässigere Ergebnisse liefern, insbesondere in dynamischen Umgebungen oder bei sich ändernden Betriebsbedingungen.