Geri Dön

An implementation of mono and stereo slam system utilizing efficient map management strategy

Etkin harita yönetim stratejisi kullanan mono ve stereo slam sistemi uygulaması

PDF İndir

  1. Tez No: 176851
  2. Yazar: ADNAN KALAY
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İLKAY ULUSOY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 181

Özet

Otonom bir robot için lokalizasyon ve harita çıkarma yetenekleri hayati önem taşımaktadır. Lokalizasyon kabiliyeti robota konum bilgisi sağlayarak robotun navigasyonuna katkı sağlar. Harita çıkarma mekanizması ise robotun çevresiyle etkileşimde bulunması için ihtiyaç duyabileceği çevresel modeli, yani haritayı oluşturur. Bu iki yetenek birbirine bağımlıdır ve aynı anda işletilme durumuna SLAM (Eş Zamanlı Lokalizasyon ve Harita Çıkarma) denir. Birçok sensörün kullanıldığı bu algoritmada, görüntü tabanlı yaklaşımlar nispeten yenidir ve son yıllarda daha çok ilgi çekmektedir.Bu tez çalışmasında, çok yönlü bir Görsel SLAM sistemi oluşturulmakta ve sunulmaktadır. Çalışmanın özünü çevredeki noktasal işaretleri görsel işaretler olarak algılayan, durum tahmini için de Genişletilmiş Kalman Filtresini kullanan görüntü tabanlı eş zamanlı lokalizasyon ve harita çıkarma algoritması oluşturmaktadır. Bu algoritmanın durum kestirimi, işaret çıkarımı ve veri eşlenmesi adımlarını da içerecek şekilde detaylı bir analizi yapılmaktadır. Algoritma, stereo ve tek kameralı sistemlerde kullanılabilecek şekilde genişletilmektedir. İki algoritmanın da özü aynıdır ve ölçüm farklılıklarından doğan farklı sonuçlara değinilmektedir. Algoritma ayrıca ön tanımlı, manuel ve otonom olmak üzere farklı hareket modlarında çalıştırılmaktadır. İkinci olarak, özellikle geniş ortamlarda kullanılmak üzere bir harita yönetim stratejisi geliştirilmektedir. Robot SLAM algoritmasını geniş ortamlarda çalıştırdığında, oluşturulan harita doğal olarak fazla miktarda işaret içermektedir. Toplam işaret sayısı sistem için kritik bir seviyeyi aştığında, verimlilik algoritması devreye girmektedir. Bu durumda harita, yer işaretçilerinin geometrik dağılımını kaybetmeyecek şekilde seyreltilmektedir. Ayrıca geliştirilen grafiksel kullanıcı arayüzü ile operatöre operasyonel mod seçimi, ana SLAM algoritmasının çeşitli parametrelerini değiştirme ve SLAM operasyonunun sonuçlarını metinsel ve grafiksel olarak görme imkanı sunulmaktadır. Son olarak, SLAM algoritmasının çıktılarını kullanarak robotun neler yapabileceğini göstermek için, basit bir görev konsepti tanımlanmaktadır. Bu tezde tüm bu bahsedilen fikirler uygulanmakta, gerçek bir robot üzerinde deneyler yapılmakta ve analiz sonuçları algoritma çıktılarının gerçek konum ölçümleriyle karşılaştırılması suretiyle tartışılmaktadır.

Özet (Çeviri)

For an autonomous mobile robot, localization and map building are vital capabilities. The localization ability provides the robot location information, so the robot can navigate in the environment. On the other hand, the robot can interact with its environment using a model of the environment (map information) which is provided by map building mechanism. These two capabilities depends on each other and simultaneous operation of them is called SLAM (Simultaneous Localization and Map Building). While various sensors are used for this algorithm, vision-based approaches are relatively new and have attracted more interest in recent years.In this thesis work, a versatile Visual SLAM system is constructed and presented. In the core of this work is a vision-based simultaneous localization and map building algorithm which uses point features in the environment as visual landmarks and Extended Kalman Filter for state estimation. A detailed analysis of this algorithm is made including state estimation, feature extraction and data association steps. The algorithm is extended to be used for both stereo and single camera systems. The core of both algorithms is same and we mention the differences of both algorithms originated from the measurement dissimilarity. The algorithm is run also in different motion modes, namely predefined, manual and autonomous. Secondly, a map management strategy is developed especially for extended environments. When the robot runs the SLAM algorithm in large environments, the constructed map contains a great number of landmarks obviously. The efficiency algorithm takes part, when the total number of features exceeds a critical value for the system. In this case, the current map is rarefied without losing the geometrical distribution of the landmarks. Furthermore, a well-organized graphical user interface is implemented which enables the operator to select operational modes, change various parameters of the main SLAM algorithm and see the results of the SLAM operation both textually and graphically. Finally, a basic mission concept is defined in our system, in order to illustrate what robot can do using the outputs of the SLAM algorithm. All of these ideas mentioned are implemented in this thesis, experiments are conducted using a real robot and the analysis results are discussed by comparing the algorithm outputs with ground-truth measurements.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    182062

    End-to-end stereoscopic video streaming system

    Uçtan uca duraksız stereo video aktarım sistemi

    SELEN PEHLİVAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. REHA CİVANLAR

  2. Tez No

    537776

    Optik uydu görüntülerinin yöneltmesinde oluşan kötü şartlı matrislerin iyileştirilmesi

    Regularization of the ill-conditioned matrix arising in orientation of optical spaceborne images

    BİLGİ TERLEMEZOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Jeodezi ve FotogrametriZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN TOPAN

  3. Tez No

    148663

    Almanya'da gymnasium 5., 6. ve 7./8. sınıf tarih, coğrafya ve vatandaşlık eğitimi programlarının amaç ve içerik açısından incelenmesi

    An analysis of history, geography and citizenship education programs of gymnasium grades 5, 6, 7 and 8 in Germany with respect to purpose and context

    DÖNE GAZİBEY SAĞLAM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Eğitim ve ÖğretimMarmara Üniversitesi

    İlköğretim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEMİL ÖZTÜRK

  4. Tez No

    22640

    Merkez bankacılığının ekonomi içindeki yeri ve önemi

    Place and importance of central banking in an economy

    F. HAKAN ARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    Bankacılıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ. DR. NİYAZİ BERK

  5. Tez No

    841325

    Effect of double emulsion technique and utilization of buttermilk powder as emulsifier on ice cream quality

    İkili emülsiyon tekniği ve emülgatör olarak yayıkaltı tozu kullanımının dondurma kalitesi üzerine etkileri

    ECE ÇELEBİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Gıda MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ TOPCU

    PROF. DR. HAMDİ BARBAROS ÖZER

Geri Dön