An implementation of 3D SLAM with planar segments
Düzlem kesitleri ile 3D SLAM uygulaması
- Tez No: 318864
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKAY ULUSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: İşaret Tabanlı EKF SLAM, Orta Nokta ve Yön ile SLAM, Düzlem Kesitleri Çıkarma, Uzaklık Tarayıcı Sensör Modelleme
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 233
Özet
Kendini konumlandırma ve haritalama mobil robotların önemli özelliklerindendir. Bu iki özellik birbiriyle ciddi biçimde ilintilidir ve her ikisini birlikte çalıştırma işlemi Eş Zamanlı Konumlandırma ve Haritalama (SLAM) şeklinde adlandırılır. SLAM problem çevrenin soyut bir modelle haritalandırılmasını gerektirir. Tarayıcı sensor sistemleri tarafından oluşturulmuş bir nokta kümesi haritalama amacıyla kullanılabilir. Bununla birlikte nokta kümesinden daha üst seviyede işaretler çıkarılması ve bu işaretlerin haritalama sisteminde girdi olarak kullanılması da SLAM problemine çözüm olarak kullanılabilir.Bu çalışmada 4B işaret tabanlı EKF SLAM sistemi oluşturulmuş ve sistemin denklemleri açık biçimleriyle verilmiştir. Yazılan algoritma nesnelerin kütle merkezi ve yön bilgisini girdi olarak kullanmakta ve bu şekilde EKF SLAM algoritmasını koşabilmektedir. 4B işaret tabanlı EKF SLAM algoritması detaylı biçimde incelenmiş ve monte-carlo analiz yöntemi kullanılarak 3B EKF SLAM algoritmalarıyla kıyaslanmıştır. Böylece 3B işaretlere yön bilgisi eklenmesinin ne tür bir gelişme sağladığı incelenmiş ve monte-carlo analizi grafikleriyle görselleştirilmiştir.Çalışmanın ikinci bölümünde, bir tarayıcı sensör sistemi tasarlanmış ve üretilmiştir. Sistemin oluşturduğu nokta kümesinden düzlemsel işaret çekilmesi için bir algoritma sunulmuş, uygun bir hata modeli geliştirilmiş ve bu modelle sensörden alınan veri kullanılarak 4B EKF SLAM algoritması koşturulmuştur. Son adımda 4B EKF SLAM algoritmasın gerçek veri ile çalıştırılarak sonuçları 3B algoritma sonuçlarıyla karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Böylece bu çalışmada, 4B işaret kullanılarak sağlanan gelişme simülasyon ortamı ve gerçek veri ile 3B sonuçlarla karşılaştırılarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Localization and mapping are vital capabilities for a mobile robot. These two capabilities strongly depend on each other and simultaneously executing both of these operations is called SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). SLAM problem requires the environment to be represented with an abstract mapping model. It is possible to construct a map from point cloud of environment via scanner sensor systems. On the other hand, extracting higher level of features from point clouds and using these extracted features as an input for mapping system is also a possible solution for SLAM.In this work, a 4D feature based EKF SLAM system is constructed and open form of equations of algorithm are presented. The algorithm is able to use center of mass and direction of features as input parameters and executes EKF SLAM via these parameters. Performance of 4D feature based EKF SLAM was examined and compared with 3D EKF SLAM via monte-carlo simulations. By this way; it is believed that, contribution of adding a direction vector to 3D features is investigated and illustrated via graphs of monte-carlo simulations.At the second part of the work, a scanner sensor system with IR distance finder is designed and constructed. An algorithm was presented to extract planar features from data collected by sensor system. A noise model was proposed for output features of sensor and 4D EKF SLAM algorithm was executed via extracted features of scanner system. By this way, performance of 4D EKF SLAM algorithm is tested with real sensor data and output results are compared with 3D features. So in this work, contribution of using 4D features instead of 3D ones was examined via comparing performance of 3D and 4D algorithms with simulation results and real sensor data.
Benzer Tezler
- User tracking methods for augmented reality applications in cultural heritage
Başlık çevirisi yok
GAZİ ERKAN BOSTANCI
Doktora
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of EssexDR. ADRIAN F. CLARCK
- Otononom mobil robotlarda optik akış tabanlı görsel eş zamanlı lokalizasyon ve haritalama
Optical flow based visual simultaneous localization and map building in autonomous mobile robots
ONUR ŞENCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- An implementation of functionalized carbon nanotubes on optical biosensors
Optik biyosensörlerde karbon nanotüp uygulaması
NALAN LİV
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiBiyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜVEYDA BAŞAĞA
- Çimento harmanlama prosesinin kalman kestirimcisi ile tanılanması
Identification of cement blending process with kalman estimation
ÖMER ÖZGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ÖZSOY
- 2010 - 2015 yılları arası animasyon film afişlerinin 3D tekniği ile uygulanması
Implementation of 3D technical animation movie posters from the years 2010 - 2015
KÖKSAL BİLİRDÖNMEZ
Sanatta Yeterlik
Türkçe
2016
Güzel SanatlarAkdeniz ÜniversitesiSanat ve Tasarım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH BAŞBUĞ