Monocular depth estimation applied to global localization over 2D floor plans

• Autor(a) principal: Lopes, Cristian
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/277227
• topic: Robótica móvel; Localização em ambientes internos; Robôs Autônomos; Localização e mapeamento simultâneos; Monocular depth estimation; Free space density

A localização global em ambientes internos é um aspecto crucial da navegação de robôs autônomos. A crescente demanda por robôs de serviço, que exigem auto-localização, impulsiona a pesquisa de métodos que sejam fáceis de configurar e que utilizem sensores de baixo custo. Neste trabalho, apresentamos uma proposta de localização baseada em câmera monocular para um robô de rodas motorizadas, utilizando um mapa de planta baixa 2D como referência. A inovação de nosso método reside na utilização de mapas de profundidade estimados a partir de imagens monoculares para calcular o espaço livre ao redor do robô, a ser usado como modelo de observação em uma estratégia de filtro de partículas. A densidade de espaço livre estimada é comparada com a densidade de espaço livre extraída das partículas no plano de planta baixa 2D. Devido às imperfeições inerentes dos mapas de profundidade estimados, propomos também uma nova abordagem de ponderação de partículas para considerar as incertezas na estimativa de profundidade da câmera monocular. Experimentos realizados com sequências de imagens do mundo real, comparando o método proposto com abordagens baseadas em câmera RGB-D, demonstram a eficácia do método, mesmo para mapas de profundidade imperfeitos obtidos com o modelo de estimativa de profundidade monocular.